コロラド州パイクスピークのいくつかの珍しい岩からスノーボールアースの歴史への失われたつながりが明らかになる

約7億年前、地球は非常に寒冷化したため、科学者らは巨大な氷床が巨大な雪玉のように地球全体を覆ったと考えています。この世界規模の急速凍結により、 スノーボールアースとして知られています, 、耐えた 何千万年も.

しかし、奇跡的に、人生の初期には 持ちこたえるだけでなく繁栄した. 。氷が溶けて地面が解けたとき、 複雑な多細胞生物が出現, 、最終的には今日私たちが認識している生命体につながります。

の スノーボールアース仮説 これは主に、以下の地域で露出した堆積岩からの証拠に基づいています。 かつては海岸線沿いにあった 浅い海だけでなく、 気候モデリング. 。氷床が温暖な赤道地域の大陸内部を覆っているという物理的証拠は、これまで科学者によって解明されていなかった。

で 新しい研究 米国科学アカデミー紀要に掲載されたこの論文では、私たちの地質学者チームが、コロラド州のパイクス ピークを形成する花崗岩の中に閉じ込められた珍しい小石の砂岩で見つかったミッシング リンクについて説明しています。

山の上でスノーボールアースの謎を解く

パイクスピーク、 元々の名前はタヴァ・カーヴィ ユテ族によって、この有名な岩にその祖先の名前「タヴァ」が付けられました。彼らです 固化した砂注入物からなる, 砂を多く含む液体が下層の岩石に押し込まれたときに、医療用注射と同様の方法で形成されました。

これらの謎の砂岩ができた原因について考えられる説明は、上を覆うスノーボールアース氷床の計り知れない圧力が、溶けた水と混合した堆積物を下の弱った岩石に押し込むことであると考えられます。

しかし、このアイデアを検証する際の障害は、砂の注入に適した地質学的環境がいつ存在したかを岩石が明らかにする年代が不足していることだった。

私たちは、パイクスピーク近くやコロラド州の他の場所で、タバ注入岩のそばで見つかった鉄の鉱脈を利用して、その謎を解決する方法を発見しました。

鉄鉱物には、ウランなどの天然に存在する放射性元素が非常に少量含まれており、ゆっくりと 既知の速度で元素の鉛まで減衰します. 。最近の進歩 レーザーベースの放射年代測定 これにより、酸化鉄鉱物ヘマタイト中のウランと鉛の同位体の比率を測定し、個々の結晶がどれくらい前に形成されたかを明らかにすることができました。

鉄の鉱脈は、コロラドの岩盤に砂が注入される前と後の両方で形成されたようです。私たちは、タヴァ堤防を貫通したり、タヴァ堤防によって横切られたりした赤鉄鉱と石英の鉱脈を発見しました。これにより、6 億 9,000 万年前から 6 億 6,000 万年前の間に形成されたと考えられる砂注入物の年代を割り出すことができました。

それで、何が起こったのでしょうか？

この時間枠は、これらの砂岩が 7 億 2,000 万年前から 6 億 3,500 万年前のクライオゲニアン期に形成されたことを意味します。この名前は古代ギリシャ語の「低温誕生」に由来しており、気候変動とスノーボールアースを含む地球上の生命の破壊を意味します。

当時の極度の寒さの引き金については議論されていますが、有力な理論には次のようなものがあります。 プレート活動の変化, 、地球から太陽光を反射した粒子の大気中への放出が含まれます。最終的には、 火山のガス放出による二酸化炭素の蓄積 地球を再び温暖化させた可能性がある。

パイクスピークで見つかったタバは、赤道近くの中心部で形成されたと考えられます。 ローレンシアという名前の古代大陸, 、それは時間と長い地殻変動の経過とともに徐々に移動し、今日の北米の現在の北の位置に移動しました。

タヴァ岩の起源については議論がある 125年以上にわたって, しかし、新しいテクノロジーにより、それらをクライオジェニアンスノーボールアース時代と決定的に結び付けることが初めて可能になりました。

砂の注入がどのように起こったかについて私たちが想定するシナリオは次のようになります。

巨大な氷床の底部に地熱加熱領域があり、その融解水がその下の石英を多く含む堆積物と混合した。氷床の重みによって巨大な圧力が生じ、この砂状の液体が何百万年もかけて弱くなっていた岩盤に押し込まれました。今日の天然ガスや石油の水圧破砕と同様に、圧力によって岩石が割れ、砂の溶けた水が押し込まれ、最終的に今日見られる注入岩が形成されました。

別の地質学的パズルへの手がかり

この新たな発見は、世界的なスノーボールアース仮説をさらに確固たるものにするだけでなく、かつて氷床に覆われた弱く割れた岩石の中にタバ注入岩が存在することは、他の地質学的現象についての手がかりを提供する。

浸食と岩石の記録に刻まれた時間のギャップ。 不適合と呼ばれる 現在でも米国全土で見ることができ、最も有名なのはグランドキャニオンで、場所によっては10億年以上の時間が失われている。不適合は、継続的な浸食によって岩石の新しい層が除去され、形成が妨げられ、不適合な接触が残る場合に発生します。

私たちの結果は、パイクスピーク近くの大不整合が極低温雪玉地球より前に形成されたに違いないことを裏付けています。これは、大不一致の形成を次の原因とする仮説とは矛盾します。 大規模な浸食 Snowball Earth の氷床そのものによるものです。

私たちは、コロラド州にあるこれらのとらえどころのないクライオジェニアン岩の秘密が、スノーボールアースのさらなる地上記録の発見につながることを願っています。このような発見は、極端な気候の間の地球と、今日私たちが住む居住可能な惑星に至るまでの過程について、より明確なイメージを築くのに役立ちます。