キャップ炭酸塩

キャップ炭酸塩岩は、地質学的記録に残る大規模な氷河作用を反映した堆積層の最上層に存在する、特徴的な質感を持つ炭酸塩岩（石灰岩またはドロマイト）の層です。^[1]^[2]^[3]

特徴と発生

キャップ炭酸塩はほとんどの大陸で発見されています。^{[4]キャップ炭酸塩は通常3～30メートルの厚さの層状構造をしています。他の炭酸塩に比べて}¹³ Cが枯渇しています。キャップ炭酸塩の^δ13 Cの大幅な偏差によって表される後期新原生代氷河期の進行は、氷のアルベドが制御不能になったことを示唆しています。^[1]

極端な環境でも巨大な非生物炭酸塩が存在する可能性があるかどうかを調べる実験が行われた。^[5]

形成理論

キャップ炭酸塩の形成についてはいくつかの異なる仮説があります。

物理的階層化

物理的な成層化により、海洋には強い炭素同位体勾配が生じる。^{[6]氷期後の}湧昇によりアルカリ性炭素と同位体的に軽い炭素が大陸に運ばれると、巨大な炭酸塩が沈殿する。このモデルでは、キャップ炭酸塩は大陸の洪水の副産物である。^[7]

スノーボールアース

この理論の根拠は、炭素同位体組成の短期的な変化である。スノーボールアースの時代、地球の表層海は海と大気のCO2貯蔵庫を隔てる海氷で覆われていた_。 [ ^1]その後、大気中のCO2_濃度は100,000 ppmまで上昇し、海氷の急速な融解と融解を引き起こし、海と大気が再びつながり、海に過剰なアルカリ性を与えた。その大気から海への二酸化炭素の輸送は、炭酸塩沈殿につながる。これは、湧昇する同位体減少したアルカリ性の底層水とカルシウムが豊富な表層水が混ざることで引き起こされる。^[8]

メタンクラスレートの形成

キャップ炭酸塩形成に関する3番目の理論は、メタンハイドレートの不安定化によりキャップ炭酸塩と強い負の炭素異常が形成されるというものです^[9]キャップ炭酸塩内の異常な組織は、冷たいメタンの湧出からの炭酸塩組織に似ています。

参照

参考文献

^ abc Hoffman, PF (1998年8月28日). 「新原生代スノーボールアース」. Science . 281 (5381): 1342–6. Bibcode :1998Sci...281.1342H. doi :10.1126/science.281.5381.1342. PMID 9721097. S2CID 13046760.
^ Kennedy, Martin J.; Christie-Blick, Nicholas; Sohl, Linda E. (2001). 「原生代キャップ炭酸塩と同位体偏位は地球の最も寒い時期に続くガスハイドレートの不安定化の記録か?」地質学. 29 (5): 443–6. Bibcode :2001Geo....29..443K. doi :10.1130/0091-7613(2001)029<0443:APCCAI>2.0.CO;2.
^ Shields, Graham A. (2005 年 8 月). 「新原生代キャップ炭酸塩: 既存モデルとプルームワールド仮説の批判的評価」. Terra Nova . 17 (4): 299–310. Bibcode :2005TeNov..17..299S. doi : 10.1111/j.1365-3121.2005.00638.x . S2CID 129091434.
^ Kennedy, MJ (1996 年 11 月 1 日)。「オーストラリア の新原生代後氷期キャップドロマイトの層序、堆積学、同位体地球化学、退氷、デルタ 13 C エクスカーション、炭酸塩沈殿」。Journal of Sedimentary Research。66 ( 6): 1050–64。Bibcode :1996JSedR..66.1050K。doi :10.2110/jsr.66.1050 。
^ Fabre, Sébastien; Berger, Gilles; Chavagnac, Valérie; Besson, Philippe (2013年12月). 「キャップ炭酸塩の起源：実験的アプローチ」.古地理学、古気候学、古生態学. 392 : 524–533. Bibcode :2013PPP...392..524F. doi :10.1016/j.palaeo.2013.10.006.
^ Knoll, AH; Hayes, JM; Kaufman, AJ; Swett, K.; Lambert, IB (1986 年 6 月)。「スヴァールバル諸島および東グリーンランドの上部原生代堆積物の炭素同位体比の経年変化」。Nature。321 ( 6073 ) : 832–838。Bibcode : 1986Natur.321..832K。doi : 10.1038/321832a0。PMID 11540872。S2CID 4343942 。
^ Kennedy, MJ; Christie-Blick, N. (2011年3月8日). 「氷河期後の新原生代キャップ炭酸塩の凝縮起源」(PDF) .地質学. 39 (4): 319–322. Bibcode :2011Geo....39..319K. doi :10.1130/G31348.1.
^ Grotzinger, JP; Knoll, AH (1995 年 12 月). 「異常炭酸塩沈殿物: 先カンブリア紀はペルム紀への鍵か?」(PDF) . PALAIOS . 10 (6): 578–96. Bibcode :1995Palai..10..578G. doi :10.2307/3515096. JSTOR 3515096. PMID 11542266.
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さらに読む

キャップ炭酸塩とは何ですか? www.snowballearth.org

[pmid9721097-1] Hoffman, PF (1998年8月28日). 「新原生代スノーボールアース」. Science . 281 (5381): 1342–6. Bibcode :1998Sci...281.1342H. doi :10.1126/science.281.5381.1342. PMID 9721097. S2CID 13046760.

[2] Kennedy, Martin J.; Christie-Blick, Nicholas; Sohl, Linda E. (2001). 「原生代キャップ炭酸塩と同位体偏位は地球の最も寒い時期に続くガスハイドレートの不安定化の記録か?」地質学. 29 (5): 443–6. Bibcode :2001Geo....29..443K. doi :10.1130/0091-7613(2001)029<0443:APCCAI>2.0.CO;2.

[3] Shields, Graham A. (2005 年 8 月). 「新原生代キャップ炭酸塩: 既存モデルとプルームワールド仮説の批判的評価」. Terra Nova . 17 (4): 299–310. Bibcode :2005TeNov..17..299S. doi : 10.1111/j.1365-3121.2005.00638.x . S2CID 129091434.

[4] ^ Kennedy, MJ (1996 年 11 月 1 日)。「オーストラリア の新原生代後氷期キャップドロマイトの層序、堆積学、同位体地球化学、退氷、デルタ 13 C エクスカーション、炭酸塩沈殿」。Journal of Sedimentary Research。66 ( 6): 1050–64。Bibcode :1996JSedR..66.1050K。doi :10.2110/jsr.66.1050 。

[5] Fabre, Sébastien; Berger, Gilles; Chavagnac, Valérie; Besson, Philippe (2013年12月). 「キャップ炭酸塩の起源：実験的アプローチ」.古地理学、古気候学、古生態学. 392 : 524–533. Bibcode :2013PPP...392..524F. doi :10.1016/j.palaeo.2013.10.006.

[6] ^ Knoll, AH; Hayes, JM; Kaufman, AJ; Swett, K.; Lambert, IB (1986 年 6 月)。「スヴァールバル諸島および東グリーンランドの上部原生代堆積物の炭素同位体比の経年変化」。Nature。321 ( 6073 ) : 832–838。Bibcode : 1986Natur.321..832K。doi : 10.1038/321832a0。PMID 11540872。S2CID 4343942 。

[7] Kennedy, MJ; Christie-Blick, N. (2011年3月8日). 「氷河期後の新原生代キャップ炭酸塩の凝縮起源」(PDF) .地質学. 39 (4): 319–322. Bibcode :2011Geo....39..319K. doi :10.1130/G31348.1.

[8] Grotzinger, JP; Knoll, AH (1995 年 12 月). 「異常炭酸塩沈殿物: 先カンブリア紀はペルム紀への鍵か?」(PDF) . PALAIOS . 10 (6): 578–96. Bibcode :1995Palai..10..578G. doi :10.2307/3515096. JSTOR 3515096. PMID 11542266.

[pmid14685234-9] ^ Jiang, Ganqing; Kennedy, Martin J .; Christie-Blick, Nicholas (2003 年 12 月)。「新原生代後氷期キャップ炭酸塩におけるメタン浸透の安定同位体証拠」。Nature . 426 ( 6968 ) : 822–6。Bibcode :2003Natur.426..822J。doi :10.1038/nature02201。PMID 14685234。S2CID 14654308 。