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）の層である。^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

特徴と発生

キャップ炭酸塩岩はほとんどの大陸で発見されている。^{[ 4 ]典型的には厚さ3～30メートルの層状構造で、他の炭酸塩岩に比べて炭素13}が乏しい。キャップ炭酸塩岩中の炭素¹³の大きな偏差は、後期原生代氷河期の進行を示唆しており、氷のアルベドが制御不能であったことを示唆している。^{[ 1 ]}

極端な環境でも巨大な非生物的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。

物理的成層

物理的成層は海洋に強い炭素同位体勾配をもたらす。^{[ 6 ]}後氷期湧昇によってアルカリ性と同位体の軽い炭素が大陸に運ばれると、塊状の炭酸塩が沈殿する。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命な変化である。スノーボールアース期には、地球の表層海は海氷に覆われ、海と大気中のCO2貯留層を隔てていた_。 [ ^{1 ]大気}中のCO2_濃度は約10万ppmにまで上昇し、海氷の急速な融解と融解を引き起こした。これにより、海と大気が再び繋がり、海に過剰なアルカリ性水が供給された。この大気から海への二酸化炭素の輸送は、炭酸塩沈殿を引き起こす。これは、湧昇する同位体比の低いアルカリ性の底層水と、カルシウムを豊富に含む表層水が混合することによって引き起こされる。^{[ 8 ]}

メタンクラスレートの形成

キャップ炭酸塩の形成に関する3番目の理論は、メタンハイドレートの不安定化によって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ある^{[ 9 ]}。キャップ炭酸塩内の異常な構造は、冷たいメタンの湧出からの炭酸塩構造に似ている。

参照

• マリノア氷河期
• スターティアン氷河期
• エディアカラ紀の境界
• カタンガ・スーパーグループ

参考文献

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エクスカーションは、地球最寒冷期後の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). 「オーストラリア新原生代後氷期帽ドロマイトの層序、堆積学、同位体地球化学；退氷期、デルタ13C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層序における炭素同位体比の永年変化」. 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). 「退氷期における新原生代キャップ炭酸塩の凝結起源」(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 .  
9. Jiang, Ganqing; Kennedy, Martin J.; Christie-Blick, Nicholas (2003年12月). 「新原生代後氷期帽炭酸塩岩におけるメタン湧出の安定同位体的証拠」. Nature . 426 ( 6968): 822–6 . Bibcode : 2003Natur.426..822J . doi : 10.1038/nature02201 . PMID 14685234. S2CID 14654308 .  

さらに読む

キャップ炭酸塩とは？ www.snowballearth.org