岩石の風化と海洋埋没が地球の氷河期を引き起こした可能性 – Physics World

米国のマサチューセッツ工科大学（MIT）の地質学者は、地球の長期気候史に関する 2 つの重要な理論間の関連性を発見しました。 1つ目は、オフィオライトと呼ばれる風化の早い岩石の露出は、気候の寒冷化と相関しているということです。 2つ目は、山が海に浸食されると、炭素が水の下に埋もれるということです。どちらの現象も大規模な寒冷化を引き起こす可能性があり、MITチームの研究結果は、この組み合わせが地球史上4大氷河期を引き起こしただけでなく、現在も地球の寒冷化を続けており、たとえそれが温暖化気候に対する緩衝材となっている、ということを示唆している。数百万年のタイムスケールで。

オフィオライトは、プレートテクトニクスによって長い時間をかけて地表に持ち上げられた、地球の海洋地殻の破片です。これらの破片は大気にさらされると風化してスメクタイトと呼ばれる岩石になり、最終的には海底に沈殿します。そこでは、層状で折り畳まれた構造のおかげで、炭素を捕捉する優れたトラップとなります。したがって、地質学的時間スケールにわたって、これらの岩石は地球規模の冷却効果をもたらしており、研究者らは オリバー・ジャグーツ MIT の地球大気惑星科学部門 彼らは、541億252万年からXNUMX億XNUMX万年前の古生代に、氷河が地球の表面に広がるのを助けた可能性があると述べています。

粘土シートが膨張して分離する

この推測を裏付けるために、研究チームはスメクタイト頁岩と石灰岩の地球化学と炭素同位体の歴史を分析しました。 「スメクタイト構造は主に、アルミニウムに乏しい鉱物（輝石やカンラン石）が雨水や地下水によってカチオンを失うときに形成されます」とチームメンバーは説明する。 ジョシュア・マレー。 「形成される鉱物は弱い層電荷を持っています（粘土鉱物は静電力を通じて相互作用する長い平らなシートのように見えます）。層の電荷が弱いということは、粘土シートが膨張して分離し、有機炭素が結合できるより多くの表面積が露出することを意味します。」

研究者らは 2 つの理由からスメクタイト粘土の形成を研究しました。まず、熱帯地方にあるマグネシウムが豊富なオフィオライトでは最近の風化が非常に多く起こっているにもかかわらず、なぜ炭素の大部分が炭酸カルシウムの形で海洋から沈殿するのか、彼らは理解していませんでした。 「なぜこれが起こるのかについてはいくつかの理論がありますが、マグネシウムの運命とそれが冷却にどのように関係するかについてはほとんど制約されていません」とマレー氏は言います。

第二に、彼らはスメクタイト粘土が現在フィリピンの一部となっているルソン島に地質学的に輸送されているという文献を読んだ。南シナ海に位置するルソン島は火山であり、マグネシウムが豊富な、つまり苦鉄質のスメクタイトを大量に産出します。一方、近くの台湾島は主に古い変成岩と堆積岩でできており、他の粘土鉱物も産出しています。 「私たちは点と点を結びつけ、これらの苦鉄質オフィオライト岩と過去の有機埋葬とを結びつけ始めました」とマレー氏は説明する。

粘土鉱物と気候

地殻変動の出来事を粘土鉱物学や気候と結び付けることは、将来の研究にとって有望な手段になる可能性がある、と彼は語る 物理学の世界。 「有機物の埋没により大気中に酸素が放出されるため、特にいわゆる大酸化の際に堆積した堆積物の鉱物学的特徴に注目して、地球の歴史における主要な気候変動のいくつかを検討する価値がある」イベントと「スノーボールアース」です」と彼は言います。

ドロマイトの形状の謎がついに解明された

火星の表面の大部分もスメクタイトで覆われているため、この結果は初期火星の気候の理解に影響を及ぼす可能性さえある。 「私たちは、これらの表面積の大きい粘土が過去にどのように相互作用したのかを積極的に考えています」とマレー氏は言う。

地球に戻ってみると、今回の発見は、プレートテクトニクスが炭素を捕捉するスメクタイトの生成を通じて氷河期を引き起こす可能性があることを初めて示したものだ、と彼は付け加えた。 「現在、これらのオフィオライトはパプアニューギニアから北インド、イラン、トルコ、ギリシャを経てイタリアにまで広がっています」とマレー氏は言う。 「私たちは、世界のこれらの地域の山脈から出てくる堆積物を分析し、岩石の種類、粘土鉱物学、地球の炭素循環との関連性を評価したいと考えています。」

この研究の詳細は、 ネイチャージオサイエンス.

• SEO を活用したコンテンツと PR 配信。 今日増幅されます。
• PlatoData.Network 垂直生成 Ai。 自分自身に力を与えましょう。 こちらからアクセスしてください。
• プラトアイストリーム。 Web3 インテリジェンス。 知識増幅。 こちらからアクセスしてください。
• プラトンESG。 カーボン、 クリーンテック、 エネルギー、 環境、 太陽、 廃棄物管理。 こちらからアクセスしてください。
• プラトンヘルス。 バイオテクノロジーと臨床試験のインテリジェンス。 こちらからアクセスしてください。
• 情報源： https://physicsworld.com/a/weathering-and-ocean-burial-of-rocks-could-have-triggered-earths-ice-ages/