臼歯の構造

大臼歯の構造は、約26億年前から5億7000万年前の先カンブリア時代の炭酸塩堆積岩に広く見られる方解石のリボン状の鉱脈と結節です。 ^[1]その形成メカニズムは依然として議論されており、仮説としては堆積物内でのメタンガスの発生、^{[2] [3]}波の作用による堆積物への水の汲み上げ、^{[1] [4]}津波、^[5]細菌の作用などがあります。^[6]

臼歯の構造に関する最初の記録は、1884年にヒラリー・バウアーマンがカナダとアメリカの国境とカナダ地質調査所のためにロッキー山脈の地図を作成中に観察したものです。^{[7]その名前は、}象の臼歯の模様に似ていることに由来しています。

「...これらの層には、石灰炭酸塩の小さな凝結点を持つ層状の白と黒の頁岩がいくつかあり、それが不純な石灰岩に変化し、その中で石灰炭酸塩が象の臼歯の模様に似た粘土質の斑点と混ざり合っている。」

— ヒラリー・バウアーマン、ロッキー山脈の西、北緯 49 度線付近の地質に関する報告書 (カナダ地質自然史調査所および博物館、調査と測量の報告書と地図、1882-83-84)

大臼歯の構造は、粘土質炭酸塩堆積岩に含まれるミリメートルからセンチメートル規模の微結晶リボンおよび方解石の「塊」であり、大きさは数十センチメートルに達することもあります。 ^[2]リボンは垂直方向と水平方向の両方に配向できます。大臼歯の構造が存在する堆積マトリックスは、通常、微細結晶方解石とドロマイト、および細粒の砕屑性 石英、長石、粘土鉱物で構成されています。^{[2] [1]大臼歯の構造が見つかる}堆積環境は、嵐の波の底近くの深海から浅い潮間帯まで広がっています。^{[8] [6]}

これらの構造は、堆積物が岩石化していない（つまり、まだ柔らかい堆積物である）非常に初期の続成作用の間に形成されたことが知られています。これは、臼歯構造の周囲の層理が変形していることから、堆積物が圧縮される前に形成されたことを示しています。これは、変形中に臼歯構造が変形または破損していることによってさらに裏付けられます。最後に、臼歯構造の破片が嵐の堆積物の中で「引き裂かれた岩片」として観察され、早期形成をさらに裏付けています。^[6]

大臼歯の構造は南極を除くすべての大陸の先カンブリア時代の地層で観察されている。 ^[6]

臼歯構造の形成については、さまざまなメカニズムが提案されています。

• ガスの放出：臼歯の構造とガスの放出構造の形状と大きさの類似性に注目し、有機物の分解中に二酸化炭素またはメタンなどのガスが生成され、放出されるのではないかと提案されている。上部堆積物柱内でこれらのガスが生成され、凝集すると、局所的にアルカリ度が上昇した結果として方解石が沈殿する空隙が形成される。^{[2] [3]}
• 波による流体の流れ：頭上を移動する波によって上部堆積物柱に周期的な負荷と除荷が加わり、堆積物の動きと収縮が起こり、亀裂が形成される。その後、方解石に対して非常に過飽和状態の海水がこれらの亀裂を通って「汲み上げ」られ、方解石が沈殿する。^{[1] [4]}
• 津波：地震によって粘土質の炭酸塩堆積物が圧縮され、方解石泥が噴出して再結晶化し、臼歯の構造が形成されたと考えられています。 ^[5]
• 鉄還元細菌：鉄還元細菌によるFe(III)鉱物、特に粘土のFe(II)鉱物への還元は、鉱物量の減少（堆積物に亀裂が生じる）と堆積物内の局所的なアルカリ度の上昇（その結果、亀裂に方解石が沈殿する）と関連している可能性がある。^[6]