地球の地質史

地質時計と呼ばれる図で示される地質時代。地球の歴史の相対的な長さを示し、主要な出来事を記録します。

地球の地質史は、地球の過去の主要な地質学的出来事を地質年代尺度(地層学)に基づいて追うものです。地質年代尺度とは、地球の岩石層(地層学)の研究に基づく年代測定体系です。地球は約45億4000万年前、太陽系星雲からの集積によって形成されました。太陽系星雲は、太陽の形成時に残存した塵とガスの円盤状の塊であり、太陽系の残りの部分も形成しました。

地球は当初、激しい火山活動と他の天体との頻繁な衝突により溶けていました。最終的に、惑星の外層が冷えて固体の地殻を形成し、大気中に水が蓄積し始めました。その後まもなく、原始惑星が地球に衝突した結果として、月が形成されました。ガス放出と火山活動によって原始大気が形成されました。凝縮した水蒸気と小惑星から運ばれた氷によって、海が形成されました。しかし、2020年に研究者たちは、地球の形成当初から、海を満たすのに十分な水が地球上に常に存在していた可能性があると報告しました。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

数億年にわたり地表が絶えず形を変えていく中で、大陸は形成され、分裂しました。大陸は地表を移動し、時には合体して超大陸を形成しました。約7億5000万 年前、最古の超大陸として知られるロディニアが分裂し始めました。その後、大陸は再合体して6億年から5億4000万年前にパノティアを形成し、最終的に2 億年前にパンゲアが分裂しました。

現在の氷河期のパターンは約4000 万年前に始まり、鮮新世末期に激化しました。極地ではそれ以来、4万年から10万年ごとに氷河期と融解のサイクルを繰り返してきました。現在の氷河期最終氷期は約1万年前に終了しました。

新原生代から現在までのプレートテクトニクス[ 4 ] [ 5 ]
  矢印は上向きの側を指します
  大陸地殻(古い地殻)
  大陸地殻(若い地殻)

先カンブリア時代

先カンブリア時代は地質時代の約90%を占め、46億年前からカンブリア紀初頭(約5億3900万年前)まで続く。地球の先史時代における4つの時代(冥王代始生代原生代)のうち最初の3つを含み、顕生代に先行する。[ 6 ]

地球の環境を変え、絶滅を引き起こすような大規模な火山活動は、過去30億年の間に10回発生した可能性がある。[ 7 ]

冥王代

原始惑星円盤の想像図

冥王代(46億~ 4億前)には、太陽系が形成されつつありました。おそらく、太陽の周囲を覆っていた巨大なガスと塵の雲、いわゆる降着円盤の中で形成され、そこから45 億年前に地球が形成されたと 考えられています。[ 8 ] 冥王代は正式には認められていませんが、重要な固体岩石に関する十分な記録が残る以前の時代を指しています。年代測定が行われたジルコンの年代は、約44 億年前のものです。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

冥王代の景色と空に大きく浮かぶ月を描いた芸術家の想像図。どちらの天体もまだ激しい火山活動の下にある。

地球は、激しい火山活動と頻繁な他の天体との衝突により、当初は溶けていました。最終的に、惑星の外層が冷えて固体の地殻が形成され、大気中に水が蓄積し始めました。その後まもなく、おそらく大きな小惑星が地球に衝突した結果、月が形成されました。 [ 12 ] [ 13 ] 最近のカリウム同位体の研究では、月はより小規模で高エネルギー、高角運動量の巨大衝突によって地球の大部分が切り離されて形成されたことが示唆されています。[ 14 ]この天体の質量の一部は地球と融合して内部組成を大きく変え、一部は宇宙に放出されました。物質の一部は生き残り、周回する月を形成しました。ガス放出と火山活動によって原始の大気が形成されました。凝縮した水蒸気に彗星から運ばれた氷が加わって、海が形成されました[ 15 ]しかし、2020年に研究者たちは、地球の形成当初から、海を満たすのに十分な水が地球上に存在していた可能性があると報告しました。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

冥王代には後期重爆撃期(約41億年前から38億年前)が発生し、月面には多数の衝突クレーターが形成されたと考えられています。また、地球、水星金星火星にも同様のクレーターが形成されたと推測されています。しかし、一部の科学者は、この仮説的な後期重爆撃期に反論し、その結論は十分に代表性のないデータから導き出されたものであると指摘しています(月面のクレーターホットスポットはごく少数しか分析されていません)。[ 16 ] [ 17 ]

始生代

第二紀(太古代)における地球の想像図。この紀は、約40億3100万年前の後期重爆撃期に始まった。描かれているように、地球の地殻は大部分が冷え、火山大陸が点在する水に富んだ不毛な地表が残り、やがて丸い微生物岩が形成された。月は地球に非常に近い軌道を周回し、より大きく見えたため、より頻繁で幅の広い日食潮汐効果を生み出した。[ 18 ]

始生代初期(40億3100万年前から25億年前)の地球は、異なるテクトニクス様式をとっていた可能性がある。初期の地球では、停滞蓋[ 19 ] [ 20 ] 、ヒートパイプ[ 21 ]、サグダクション[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]などの垂直なテクトニクスプロセスが支配的であったと広く信じられており、これらは最終的に惑星の進化の中期段階でプレートテクトニクスに移行した。しかし、別の見解では、地球は垂直なテクトニクス段階を経験したことがなく、プレートテクトニクスはその全歴史を通じて活動していたと提唱されている。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]この間、地球の地殻が十分に冷え、岩石と大陸プレートが形成され始めた。一部の科学者は、地球が過去にはより高温であったため[ 28 ] [ 29 ]、プレートテクトニクス活動が現在よりも活発であり、その結果、地殻物質の循環速度がはるかに速かったと考えている。このため、マントルが冷えて対流が鈍化するまで、クラトン化と大陸形成は阻止された可能性がある。一方、大陸下リソスフェアマントルは浮力が大きすぎて沈み込みが起こらず、始生代岩石の不足は侵食とその後のテクトニクスイベントによるものだと主張する科学者もいる。一部の地質学者は、ジルコン中のアルミニウム含有量の急激な増加をプレートテクトニクスの始まりの兆候と見ている。[ 30 ]

原生代岩石とは異なり、始生代の岩石は、グレーワック泥岩、火山性堆積物、縞状鉄鉱層といった、高度に変成作用を受けた深海堆積物の存在によって特徴付けられる。緑色岩帯は典型的な始生代の地層であり、高変成度変成岩と低変成度変成岩が交互に重なる。高変成度変成岩は火山島弧に由来し、低変成度変成岩は隣接する島岩から侵食され、前弧盆地に堆積した深海堆積物である。つまり、緑色岩帯は縫合された原大陸を表していると言える。[ 31 ]

地球の磁場は35億年前に形成されました。太陽風の強度は現代の太陽の約100倍であり、磁場の存在は地球の大気が剥ぎ取られるのを防ぐのに役立ちました。火星の大気はおそらくそのようなことが起こりました。しかし、当時の磁場の強度は現在よりも低く、磁気圏の半径は現代の約半分でした。[ 32 ]

原生代

原生代(25億53880万年前~5億3880万年前[ 33 ] )の地質学的記録は、その前の始生代よりも完全である。始生代の深海堆積物とは対照的に、原生代は広大な浅い大陸棚海に堆積した地層を多く特徴とする。さらに、これらの岩石の多くは始生代のものよりも変成が少なく、未変化のものも多数ある。 [ 34 ]これらの岩石の研究により、この時代は大規模で急速な大陸付加(原生代に特有)、超大陸サイクル、そして完全に現代的な造山運動を特徴としていたことが示されている。[ 35 ]およそ7億5000 万年前[ 36 ]に、最も古い既知の超大陸ロディニアが分裂し始めた。その後、大陸は再結合して、6億~5億4000万年前にパノティアを形成した。[ 10 ] [ 37 ]

知られている最初の氷河期は原生代に起こり、そのうちの1つは紀元直後に始まりました。一方、新原生代には少なくとも4つの氷河期があり、ヴァリャーグ氷河期のスノーボールアースで最高潮に達しました。 [ 38 ]

完全に凍結し、表面に液体の水が残っていないスノーボールアースを描いたアーティストの描写。

顕生代

顕生代は地質学的時間スケールにおける現在の時代です。およそ5億3900万年にわたります。この期間中、大陸は移動しながら分裂しましたが、最終的にはパンゲアとして知られる単一の陸塊に集まり、その後再び現在の大陸へと分裂しました。

顕生代は、古生代中生代新生代の3 つの時代に分けられます。

多細胞生物の進化の大部分はこの時期に起こりました。

古生代

古生代およそ5億3900万年前から2億5100万年前まで続き、[ 39 ] 6つの地質時代に分けられます。古いものから新しいものの順に、カンブリア紀オルドビス、シルル紀、デボン紀石炭紀ペルム紀です。地質学的には、古生代はパンノティアと呼ばれる超大陸の分裂直後、そして全球氷河期の終わりに始まります。古生代初期を通じて、地球の陸地はかなりの数の比較的小さな大陸に分割されていました。この時代の終わりに向けて、大陸はパンゲアと呼ばれる超大陸に集まり、地球の陸地の大部分を占めるようになりました。

カンブリア紀

カンブリア紀は、地質年代の主要な区分であり、約5億3880万±20万年前に始まる。[ 40 ]カンブリア大陸は、新原生代超大陸パノティアの分裂によって形成されたと考えられている。カンブリア紀の海は広く浅かったと思われる。大陸移動速度は異常に高かった可能性がある。ローレンシアバルティカシベリアは、パノティア超大陸の分裂後も独立した大陸として残った。ゴンドワナ大陸は南極に向かって移動し始めた。パンサラッサは南半球の大部分を覆い、小海洋にはプロトテチス海イアペトゥス海ハンティ海などがあった。

オルドビス紀

オルドビス紀は、約4億8540万±190万年前のある時期に起こったカンブリア紀-オルドビス紀絶滅イベントと呼ばれる大規模な絶滅イベントから始まった [ 10 ]オルドビス 間、南方の大陸はゴンドワナと呼ばれる単一の大陸に集められた。ゴンドワナは赤道緯度でこの時代をスタートし、時代が進むにつれて南極に向かって移動した。オルドビス紀初期には、ローレンシア大陸、シベリア大陸、バルティカ大陸はまだ独立した​​大陸であったが(それ以前に超大陸パノティアが分裂したため)、この時代後期にはバルティカ大陸がローレンシアに向かって動き始め、それらの間のイアペトゥス海が縮小した。また、アヴァロニアはゴンドワナから分離し、ローレンシアに向かって北上し始めた。この結果、レイス海が形成された。この時代末期までに、ゴンドワナは極に近づくか近づき、大部分が氷河で覆われていた。

オルドビス紀は、地球史上5大絶滅イベントの中で、絶滅したの割合で2番目に大きな絶滅イベントである一連の絶滅イベントの終焉を迎えました。これよりも大きなイベントはペルム紀-三畳紀絶滅イベントのみです。これらの絶滅は約4億4700万年前から4億4400万年前に発生し[ 10 ] 、オルドビス紀とそれに続くシルル紀の境界を示しています。

最も広く受け入れられている説は、これらの出来事は、オルドビス紀に特徴的な長く安定した温室状態が終焉を迎えたヒルナンティアンの動物相段階における氷河期の始まりによって引き起こされたというものである。氷河期はかつて考えられていたほど長く続かなかったと考えられ、腕足動物の化石の酸素同位体の研究は、それがおそらく50万年から150万年よりも長くは続かなかったことを示している。 [ 41 ] この出来事の前には大気中の二酸化炭素濃度の低下(7000ppmから4400ppmへ)があり、ほとんどの生物が生息していた浅い海に選択的な影響を及ぼした。南方の超大陸ゴンドワナが南極上空に漂流したため、そこに氷帽が形成された。これらの氷帽の証拠は、当時南極であった北アフリカと当時隣接する南アメリカ北東部の上部オルドビス紀の岩石層で検出されている。

シルル紀

シルル紀は、地質学的時間スケールの主要な区分であり、約 4 億 4,380 ± 150 万年前に始まった。[ 10 ]シルル紀の間、ゴンドワナ大陸はゆっくりと南方へと移動を続け、南の高緯度地域にまで及んだが、シルル紀の氷床は後期オルドビス紀の氷河期のものより広範ではなかったという証拠がある。氷床と氷河の融解は海面上昇の一因となり、シルル紀の堆積物が侵食されたオルドビス紀の堆積物を覆い、不整合を形成しているという事実から認識できる。その他のクラトンと大陸の断片は赤道付近で一緒に移動して、ユーラアメリカと呼ばれる第 2 の超大陸の形成を開始した。広大なパンサラッサ海が北半球の大部分を覆っていた。その他の小海としては、原テチス海、古テチス海、レイス海、イアペトゥス海(現在はアヴァロニアとローレンシアの間)の航路、および新たに形成されたウラル海があります。

デボン紀

デボン紀は、およそ4億1900万年前から3億5900万年前にかけての期間である。[ 10 ]この期間は、ローラシア大陸とゴンドワナ大陸が接近する など、地殻変動が活発な時代であった。ユーラアメリカ大陸(またはローラシア大陸)は、デボン紀前期にローレンシア大陸とバルティカ大陸の衝突によって形成され、この衝突は南回帰線に沿った自然乾燥地帯へと回転しながら進んだ。これらの砂漠に近い地域では、干ばつ特性の酸化鉄(ヘマタイト)によって赤く染まった古赤色砂岩の堆積層が形成されていた。赤道付近では、北アメリカとヨーロッパを含むプレートからパンゲアが固まり始め、アパラチア山脈北部がさらに隆起して、イギリススカンジナビアカレドニア山脈が形成された。南方の大陸はゴンドワナ超大陸で結びついたままであった。現代のユーラシア大陸の残りの部分は北半球にあった。世界中で海面が高く、陸地の多くは浅い海に沈んでいました。深く巨大なパンサラッサ(「普遍的な海」)が地球の残りの部分を覆っていました。その他の小さな海としては、古テチス海、原テチス海、リー海、そしてウラル海(シベリアとバルチカとの衝突により閉じられました)がありました。

石炭紀

石炭紀は約3億5890万年前±0.4万年前から約2億9890万年前±0.15万年前まで遡ります。[ 10 ]

デボン紀末の世界的な海面低下は石炭紀初期に反転し、ミシシッピ紀の広範囲にわたる大陸棚海と炭酸塩堆積層を形成した。南極の気温も低下し、ゴンドワナ南部はこの時代を通して氷河に覆われていたが、氷床がデボン紀からの名残であるかどうかは定かではない。これらの条件は熱帯地方の深海ではほとんど影響を及ぼさなかったようで、最北端の氷河から30度以内の場所に豊かな石炭湿地が広がっていた。石炭紀中期の海面低下は大規模な海洋絶滅を引き起こし、特にウミユリ類アンモナイトに大きな打撃を与えた。この海面低下と北アメリカにおけるそれに伴う不整合がミシシッピ紀ペンシルベニア紀を分けている。[ 42 ]

石炭紀は、超大陸パンゲアが形成された活発な造山運動の時代であった。南半球の大陸は超大陸ゴンドワナとして結合したまま、現在の北アメリカ東部の線に沿って北アメリカ・ヨーロッパ(ローラシア)と衝突した。この大陸衝突の結果、ヨーロッパではヘルシニア造山運動、北アメリカではアレゲニー造山運動が起こり、新たに隆起したアパラチア山脈は南西方向にワシタ山脈として延長された。[ 43 ]同じ時期に、現在の東ユーラシアプレートの大部分がウラル山脈に沿ってヨーロッパと癒合した。石炭紀にはパンサラッサ海と古テチス海という2つの主要な海があった。その他の小さな海は縮小し、最終的には、ライン海(南アメリカと北アメリカの合体により閉鎖)、小さく浅いウラル海(バルチカ大陸シベリア大陸の衝突により閉鎖され、ウラル山脈が形成された)、およびプロトテチス海が閉鎖されました。

パンゲア分離アニメーション

ペルム紀

ペルム紀は約2億9890万年前±0.15万年前から2億5217万年前±0.06万年前まで続く。[ 10 ]

ペルム紀には、東アジアの一部を除く地球上のすべての主要な陸地が、パンゲアとして知られる単一の超大陸に集まりました。パンゲアは赤道をまたぎ、両極に向かって伸びていたため、単一の大海 (パンサラッサ普遍的な海) と、アジアとゴンドワナの間にあった大きな海である古テチス海の海流に影響を及ぼしました。キンメリア大陸はゴンドワナから分離して北のローラシア大陸まで移動し、古テチス海は縮小しました。その南端には新しい海であるテチス海が形成されつつあり、この海は中生代の大部分を占めることになります。大きな大陸性の陸地は、寒暖の差が激しい気候 (「大陸性気候」) と、季節によって降雨量が大きく異なるモンスーン気候を生み出します。パンゲアには砂漠が広がっていたようです。

中生代

プレートテクトニクス - 2億4900 万年前
プレートテクトニクス - 2億 9000万年前

中生代およそ2億5200万年前から6600万年前まで続いた。[ 10 ]

古生代後期のプレート収束型造山運動の活発な後、中生代における地殻変動は比較的穏やかでした。しかしながら、この時代は超大陸パンゲアの劇的なリフティングを特徴としていました。パンゲアは徐々に北のローラシア大陸と南のゴンドワナ大陸に分裂しました。これにより、今日の大西洋沿岸の大部分(例えば米国東海岸) を特徴付ける非活動的な大陸縁辺が形成されました。

三畳紀

紀は約2億5,217万6千年前から2億130万2千年前まで続く。[ 10 ]三畳 紀には、地球上のほぼ全ての陸地が、ほぼ赤道を中心とした単一の超大陸、パンゲア(「すべての陸地」の意)に集中していた。この超大陸は巨大な「パックマン」のような形をしており、東向きの「口」がテチス海を形成していた。テチス海は三畳紀中期に西方に広がる広大な湾で、古生代に存在していた古テチス海は縮小しつつあった。

残りはパンサラッサ(「すべての海」)として知られる世界の海洋でした。三畳紀に堆積した深海堆積物はすべて海洋プレートの沈み込みにより消失したため、三畳紀の外洋についてはほとんどわかっていません。超大陸パンゲアは三畳紀、特に後期にリフティングを起こしていましたが、まだ分離していませんでした。ニュージャージーモロッコを分けたパンゲアの最初の分裂を示すリフティングの最初の非海洋堆積物は、後期三畳紀のものです。米国では、これらの厚い堆積物はニューアーク超層群を構成しています。[ 44 ] 1つの超大陸塊の海岸線が限られているため、三畳紀の海洋堆積物は世界的に比較的まれです。ただし、三畳紀が最初に研究された西ヨーロッパでは目立つ存在です。たとえば、北アメリカでは、海洋堆積物は西部のいくつかの露出部に限られています。そのため、三畳紀の地層学は主に、エテリア甲殻類や陸生脊椎動物など、ラグーンや高塩分環境に生息する生物に基づいています。[ 45 ]

ジュラ紀

ジュラ紀は、およそ2億130万±20万年前から14500万年前まで続く。[ 10 ]ジュラ紀 前期には、超大陸パンゲアが北部超大陸ローラシアと南部超大陸ゴンドワナに分裂し、北アメリカと現在のメキシコユカタン半島の間にできた新しい地溝にメキシコ湾が開いた。ジュラ紀の北大西洋比較的狭く、南大西洋はゴンドワナ大陸自体が分裂した白亜紀まで開かなかった。[ 46 ] テチス海が閉じ、ネオテチス海盆が出現した。気候は温暖で、氷河作用の証拠はない。三畳紀と同様、両極付近には陸地はなかったようで、広大な氷床も存在しなかった。西ヨーロッパではジュラ紀の地質学的記録は良好で、広大な海洋堆積層は大陸の大部分が浅い熱帯の海に沈んでいた時代を示している。有名な場所にはジュラシック・コーストの世界遺産や、ホルツマーデンゾルンホーフェンの有名な後期ジュラ紀のラーガーシュテッテンがある。[ 47 ] 対照的に、北アメリカのジュラ紀の記録は中生代の中で最も乏しく、地表に露出しているものはほとんどない。[ 48 ]後期ジュラ紀には、亜大陸性のサンダンス海が米国カナダの北部平原の一部に海洋堆積物を残したものの、この時代から露出している堆積物のほとんどはモリソン層沖積堆積物などの大陸性のものである。いくつかの巨大なバソリスの最初のものはジュラ紀中期から北部コルディリェラに形成され、ネバダ造山運動の始まりとなった。[ 49 ]重要なジュラ紀の地層はロシア、インド、南アメリカ、日本、オーストラリア、イギリスでも発見されています。

白亜紀

プレートテクトニクス - 1億年前、[ 10 ]亜紀

亜紀は約1億4500 万年前から6600 万年前まで続く。[ 10 ]

白亜紀には、後期古生代から初期中生代にかけての超大陸パンゲア分裂し、現在の大陸へと分裂を完了したが、当時の各大陸の位置は大きく異なっていた。大西洋が拡大するにつれ、ジュラ紀に始まった収束縁造山運動が北アメリカ山脈で継続し、ネバダ造山運動に続いてセビア造山運動とララミデ造山運動が起こった。ゴンドワナ大陸は白亜紀初頭にはまだ無傷だったが、南アメリカ南極大陸オーストラリアがアフリカからリフトで離れたため(インド洋マダガスカル島は互いに接したまま)、ゴンドワナ大陸自体は分裂し、南大西洋とインド洋が新たに形成された。こうした活発なリフトによって海底の大山脈が隆起し、世界中で海面上昇が起こった。

アフリカの北では、テチス海は狭まり続けました。広く浅い海が中央北アメリカ西部内陸海路)とヨーロッパを横切って前進し、その後、この時代後期に後退し、厚い海洋堆積物が石炭層に挟まれたままになりました。白亜紀海進のピーク時には、現在の地球の陸地面積の3分の1が水没しました。[ 50 ]白亜紀は当然のことながら白亜紀で有名です。実際、顕生代の他のどの時代よりも白亜紀に多くの白亜紀が形成されました。[ 51 ]中央海嶺活動、またはむしろ拡大した海嶺を通る海水の循環により、海洋のカルシウムが濃縮され、これにより海がより飽和状態になり、石灰質ナノプランクトンにとってのこの元素の生物学的利用能が増加しました。[ 52 ]これらの広範囲に及ぶ炭酸塩岩やその他の堆積性鉱床により、白亜紀の岩石記録は特に良好です。北米の有名な地層としては、カンザス州スモーキーヒル・チョーク層の豊富な海洋化石や、白亜紀後期のヘルクリーク層の陸生動物相などが挙げられます。その他の重要な白亜紀の地層はヨーロッパ中国に見られます。現在のインドにあたる地域では、白亜紀後期から暁新世初期にかけて、 デカン・トラップと呼ばれる巨大な溶岩層が形成されました。

新生代

新生代は、白亜紀・古第三紀大量絶滅から現在までの6600万年間を指します。中生代末期までに、大陸はほぼ現在の形へと分裂しました。ローラシア大陸北アメリカ大陸ユーラシア大陸に、ゴンドワナ大陸は南アメリカ大陸アフリカ大陸オーストラリア大陸、南極大陸、そしてインド亜大陸に分裂し、インド亜大陸はアジアプレートと衝突しました。この衝突によってヒマラヤ山脈が形成されました。北方大陸とアフリカ大陸、インド大陸を隔てていたテチス海は縮小し始め、地中海が形成されました。

古第三紀

古第三紀(または古第三紀、 6600万年前に始まり、2303万年前に終わった地質時代の単位であり[ 10 ] 、新生代前半を構成します。この時代は、暁新始新世漸新世から構成されます。

暁新世

暁新世6600 万年前から5600 万年前まで続いた。[ 10 ]

多くの点で、暁新世は後期白亜紀に始まった過程を継続していた。暁新世の間、大陸は現在の位置に向かって移動し続けた。ローラシア超大陸はまだ3つの大陸に分離してはいなかった。ヨーロッパグリーンランドはまだつながっていた。北アメリカアジアは断続的に陸橋でつながっていたが、グリーンランドと北アメリカは分離し始めていた。[ 53 ]後期白亜紀のララミデス造山運動はアメリカ西部のロッキー山脈の隆起を続け、それ次の時代に終わった。南アメリカと北アメリカは赤道海によって分離されたままだった(新第三紀に結合した)。かつての南部超大陸ゴンドワナの構成要素は分裂を続け、アフリカ、南アメリカ、南極大陸オーストラリアは互いに離れていくことになった。アフリカは北に向かってヨーロッパに向かっていて、ゆっくりとテチス海を閉じ、インドはアジアに移動し始め、それが地殻衝突とヒマラヤ山脈の形成につながった。

始新世

始新世5600 万年前3390 万年前[ 10 ]には、大陸は現在の位置に向かって移動を続けました。この時代初期には、オーストラリアと南極大陸は繋がったままで、暖かい赤道海流が冷たい南極海水と混ざり合って世界中に熱を分配し、地球の気温を高く保っていました。しかし、約4500万年前、オーストラリアが南極大陸から分離すると、暖かい赤道海流は南極大陸から逸れ、両大陸の間に孤立した冷水路が形成されました。南極地域は寒冷化し、南極大陸を取り囲む海が凍り始め、冷たい水と流氷が北に流れ込み、冷却をさらに促進しました。現在の氷河期のパターンは約4000 万年前に始まりました。[ 54 ]

ローラシア大陸北部は分裂を始め、ヨーロッパグリーンランド北アメリカが離れ離れになった。北アメリカ西部では始新世に造山運動が始まり、隆起によって平坦な高地盆地に巨大な湖が形成された。ヨーロッパではテチス海が最終的に消滅し、アルプス山脈の隆起によってその最後の名残である地中海が孤立し、その北に島嶼群からなる浅い海が形成された。北大西洋は開通したがアメリカとヨーロッパの動物相は非常に類似していることから、陸地のつながりは維持されていたと思われる。インドはアフリカから離れ、アジアとの衝突を開始し、ヒマラヤ造山運動を引き起こした。

漸新世

漸新世3400 万年前から2300 万年前まで続く。[ 10 ]漸新世の間、大陸は現在の位置に向かって移動し続けた。

南極大陸はますます孤立し、ついに永久氷冠を形成した。北アメリカ西部では造山運動が続き、アフリカプレートがユーラシアプレートに北進し続けるにつれて、ヨーロッパではアルプス山脈が隆起し始め、テチス海の残骸が孤立した。ヨーロッパでは、短期間の海洋侵入が漸新世前期に特徴づけられる。両地域の動物相が非常に類似していることから、漸新世前期には北アメリカヨーロッパの間に陸橋があったと思われる。漸新世の間、南アメリカは最終的に南極大陸から分離し、北の北アメリカへと漂流した。これにより南極周極海流が流れ、大陸は急速に寒冷化した。

新第三紀

三紀は、2303万年前[ 10 ]に始まり、258万年前で終わる地質年代の単位です。新第三紀は古第三紀に続きます。新第三紀は中新世鮮新世からなり、第四紀 に続きます。

中新世

中新世は約2303万年前から533万3000年前まで続く。[ 10 ]

中新世の間、大陸は現在の位置へと移動を続けました。現代の地質学的特徴のうち、南アメリカ北アメリカを結ぶ陸橋が失われていたのは、南アメリカの太平洋沿岸に沿った沈み込み帯がアンデス山脈の隆起とメソアメリカ半島の南方への伸長を引き起こしたためです。インドはアジアとの衝突を続けました。テチス海路は縮小を続け、1900万年から1200万年前の間にトルコアラビア地域でアフリカがユーラシア大陸と衝突した際に消滅しました(ICS 2004)。その後、地中海西部の山脈の隆起と世界的な海面低下が相まって地中海は一時的に干上がり、中新世末期に メッシニアン塩分危機が発生しました。

鮮新世

鮮新世は533 万3000年前から258 万8000年前まで続く。[ 10 ]鮮新世 の間、大陸は現在の位置に向かって移動を続け、現在の位置から250キロメートル(155マイル)も離れた場所から、現在の位置からわずか70キロメートルの位置まで移動したと考えられる。

鮮新世には、南米はパナマ地峡によって北米と陸続きになり、南米特有の有袋類の動物相はほぼ完全に絶滅した。地峡の形成は地球の気温に大きな影響を及ぼした。暖かい赤道海流が遮断され、大西洋の寒冷サイクルが始まり、冷たい北極と南極の海水が、今や孤立した大西洋の水温を下げたからである。アフリカヨーロッパに衝突して地中海が形成され、残っていたテチス海が分断された。海面変動により、アラスカとアジアの間の陸橋が露出した。鮮新世の終わり頃、約258 万年前(第四紀の始まり)に、現在の氷河期が始まった。それ以来、極地では4万~10万年ごとに氷河期と融解が繰り返されている。

第四紀

更新世

更新世は258 万8000年前から現在1万1700年前まで続く。 [ 10 ] 現代の大陸は更新世には基本的に現在の位置に存在しており、それらの上にあるプレートは、その時代が始まって以来、互いに100キロメートル(62マイル)以上移動していないと考えられる。

完新世
現在の地球 - 水がなく、標高は大幅に誇張されています (クリック/拡大すると 3D 地球儀が「回転」します)。

世は現在から約11,700年前に始まり[ 10 ]、現在まで続いています。完新世の間、大陸の移動距離は1キロメートル未満でした。

現在の氷河期の最終氷期は約 10,000 年前に終了しました。[ 55 ]完新世初期には氷河の融解により世界の海面が約 35 メートル (115 フィート) 上昇しました。さらに、北緯約40 度より上の多くの地域は更新世の氷河の重みで沈下しており、後期更新世から完新世にかけて 180 メートル (591 フィート) も上昇し、現在も上昇し続けています。海面上昇と一時的な陸地の沈下により、現在は海から遠い地域に一時的な海洋侵入が発生しました。完新世の海洋化石はバーモント州ケベック州オンタリオ州ミシガン州で知られています。氷河の沈下に関連する高緯度の一時的な海洋侵入以外では、完新世の化石は主に湖底、氾濫原、洞窟の堆積物で発見されています。低緯度沿岸の完新世海底堆積物は稀である。これは、この時期の海面上昇が、氷河期以外の起源による隆起の可能性をはるかに上回っているためである。スカンジナビア半島における氷河期後隆起は、バルト海周辺の沿岸地域(フィンランドの大部分を含む)の出現をもたらした。この地域は現在も隆起を続けており、北欧全域で依然として弱い地震を引き起こしている。北米における同様の出来事は、ハドソン湾の隆起であり、ハドソン湾は氷河期後直後のより広大なティレル海から、現在の境界線近くまで縮小した。

参照

参考文献

  1. ^ a b Piani, Laurette (2020年8月28日). 「地球の水は、エンスタタイトコンドライト隕石に類似した物質から受け継がれた可能性がある」 . Science . 369 (6507): 1110– 1113. Bibcode : 2020Sci...369.1110P . doi : 10.1126/science.aba1948 . PMID  32855337. S2CID  221342529. 2020年8月28閲覧
  2. ^ a bワシントン大学セントルイス校(2020年8月27日). 「隕石研究は、地球が誕生以来湿潤していた可能性を示唆している - かつては「乾燥」と考えられていたエンスタタイトコンドライト隕石には、海洋を満たすのに十分な量の水が含まれている - そしてそれ以上」 . EurekAlert!. 2020年10月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年8月28日閲覧
  3. ^ a bアメリカ科学振興協会(2020年8月27日). 「隕石中の水素の予想外の豊富さが地球の水の起源を明らかにする」 . EurekAlert!. 2020年10月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年8月28日閲覧
  4. ^ Merdith, Andrew S.; Williams, Simon E. (2021年3月). 「フルプレートテクトニクスモデルの深部への拡張:新原生代と顕生代との関連」 . Earth-Science Reviews . 217 103477. Bibcode : 2021ESRv..21403477M . doi : 10.1016/j.earscirev.2020.103477 . 2024年12月10日閲覧
  5. ^ Merdith, Andrew S. (2020年9月16日). 「プレートテクトニクス、ロディニア、ゴンドワナ、超大陸サイクル」 . 「フルプレートテクトニクスモデルの深層時間への拡張:新原生代と顕生代とのつながり」のためのプレートモデル土井10.5281/zenodo.4485738 。2024 年12 月 10 日に取得
  6. ^ニスベット, EG (1991-12-01). 「時計と岩石について - 地球の4つの永劫」 .エピソード. 14 (4): 327– 330. doi : 10.18814/epiiugs/1991/v14i4/003 . ISSN 0705-3797 . 
  7. ^ Witze, Alexandra. 「地球の失われた惑星変化をもたらす噴火の歴史が明らかに」 Scientific American . 2017年3月14日閲覧。
  8. ^ダルリンプル, GB (1991). 『地球の年齢』 カリフォルニア州: スタンフォード大学出版局. ISBN 978-0-8047-1569-0
  9. ^ Gradstein, Felix M.; Ogg, James G.; Smith, Alan G. 編 (2004). A geologic time scale 2004 . Cambridge University Press. p.  145 . ISBN 978-0-521-78673-7
  10. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v 国際地層図 v.2015/01」(PDF)国際地層学委員会2015年1月。
  11. ^ Wilde, SA; Valley, JW; Peck, WH; Graham, CM (2001). 「砕屑性ジルコンから44億年前の地球に大陸地殻と海洋が存在していた証拠」 . Nature . 409 ( 6817): 175– 178. Bibcode : 2001Natur.409..175W . doi : 10.1038/35051550 . PMID 11196637. S2CID 4319774 .  
  12. ^ Canup, RM ; Asphaug, E. (2001). 「地球-月系の衝突起源」.アブストラクト #U51A-02 . アメリカ地球物理学連合. Bibcode : 2001AGUFM.U51A..02C .
  13. ^ Canup, RM; Asphaug, E (2001). 「地球形成終焉間近の巨大衝突による月の起源」Nature . 412 (6848): 708– 712. Bibcode : 2001Natur.412..708C . doi : 10.1038/35089010 . PMID 11507633 . S2CID 4413525 .  
  14. ^ Wang, K.; Jacobsen, SB (2016年9月12日). 「カリウム同位体による月の起源に関する証拠:高エネルギー巨大衝突」. Nature . 538 (7626): 487– 490. Bibcode : 2016Natur.538..487W . doi : 10.1038/nature19341 . PMID 27617635. S2CID 4387525 .  
  15. ^ Morbidelli, A.; Chambers, J.; Lunine, Jonathan I.; Petit, JM; Robert, F.; Valsecchi, GB; Cyr, KE (2000). 「地球への水の供給源領域と時間スケール」 . Meteoritics & Planetary Science . 35 (6): 1309– 1320. Bibcode : 2000M&PS...35.1309M . doi : 10.1111/j.1945-5100.2000.tb01518.x .
  16. ^ Brasser, R.; Mojzsis, SJ; Werner, SC; Matsumura, S.; Ida, S. (2016年12月). 「Late veneer and late accretion to the terrestrial planets」 . Earth and Planetary Science Letters . 455 : 85–93 . arXiv : 1609.01785 . Bibcode : 2016E&PSL.455...85B . doi : 10.1016/j.epsl.2016.09.013 . S2CID 119258897 . 
  17. ^ Mojzsis, Stephen J.; Brasser, Ramon; Kelly, Nigel M.; Abramov, Oleg; Werner, Stephanie C. (2019-08-12). 「44億8000万年前より前の巨大惑星の移動開始」 . The Astrophysical Journal . 881 (1): 44. arXiv : 1903.08825 . Bibcode : 2019ApJ...881...44M . doi : 10.3847/1538-4357/ab2c03 . hdl : 10852/76601 . ISSN 1538-4357 . S2CID 84843306 .  
  18. ^ 「地球-月ダイナミクス」惑星研究所. 2022年9月2日閲覧
  19. ^ Debaille, Vinciane; O'Neill, Craig; Brandon, Alan D.; Haenecour, Pierre; Yin, Qing-Zhu; Mattielli, Nadine; Treiman, Allan H. (2013-07-01). 「後期始生代岩石中の142Nd変動によって明らかになった初期地球の停滞地殻テクトニクス」 . Earth and Planetary Science Letters . 373 : 83– 92. doi : 10.1016/j.epsl.2013.04.016 . ISSN 0012-821X . 
  20. ^ Bédard, Jean H. (2018-01-01). 「停滞した蓋とマントルの反転:始生代テクトニクス、マグマ生成、地殻成長、マントル進化、そしてプレートテクトニクスの始まりへの示唆」 . Geoscience Frontiers . Lid Tectonics. 9 (1): 19– 49. Bibcode : 2018GeoFr...9...19B . doi : 10.1016/j.gsf.2017.01.005 . ISSN 1674-9871 . 
  21. ^ Moore, William B.; Webb, A. Alexander G. (2013-09-25). 「ヒートパイプ地球」 . Nature . 501 (7468): 501– 505. Bibcode : 2013Natur.501..501M . doi : 10.1038/nature12473 . ISSN 1476-4687 . PMID 24067709 .  
  22. ^ Sizova, E.; Gerya, T.; Stüwe, K.; Brown, M. (2015-12-01). 「始生代におけるフェルシック地殻の生成:地球力学モデリングの視点」 .先カンブリアン研究. 271 : 198– 224. Bibcode : 2015PreR..271..198S . doi : 10.1016/j.precamres.2015.10.005 . ISSN 0301-9268 . 
  23. ^ Johnson, Tim E.; Brown, Michael; Gardiner, Nicholas J.; Kirkland, Christopher L.; Smithies, R. Hugh (2017-03-09). 「地球の最初の安定大陸は沈み込みによって形成されたのではない」 . Nature . 543 (7644): 239– 242. Bibcode : 2017Natur.543..239J . doi : 10.1038/nature21383 . ISSN 1476-4687 . PMID 28241147 .  
  24. ^ Nebel, O.; Capitanio, FA; Moyen, J.-F.; Weinberg, RF; Clos, F.; Nebel-Jacobsen, YJ; Cawood, PA (2018-11-13). 「地殻が成熟するとき:地殻滴下テクトニクスによる始生代フェルシック大陸地殻の化学的進化について」 . Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 376 (2132) 20180103. Bibcode : 2018RSPTA.37680103N . doi : 10.1098 / rsta.2018.0103 . ISSN 1364-503X . PMC 6189554. PMID 30275165 .   
  25. ^是永 淳 (2021-07-01). 「冥王代地球ダイナミクスと初期大陸地殻の性質」 .先カンブリアン研究. 359 106178. Bibcode : 2021PreR..35906178K . doi : 10.1016/j.precamres.2021.106178 . ISSN 0301-9268 . 
  26. ^ Hastie, Alan R.; Law, Sally; Bromiley, Geoffrey D.; Fitton, J. Godfrey; Harley, Simon L.; Muir, Duncan D. (2023-08-24). 「沈み込みと一致する地球最古の大陸地殻の深部形成」 . Nature Geoscience . 16 (9): 816– 821. Bibcode : 2023NatGe..16..816H . doi : 10.1038/s41561-023-01249-5 . hdl : 20.500.11820/db2ca817-5623-48ff-b3f0-5ba6ccde1d2a . ISSN 1752-0908 . 
  27. ^ハリソン, T. マーク (2024年7月1日). 「プレートテクトニクスがいつ始まったのかは分からない」 .地質学会誌. 181 (4) jgs2023-212. Bibcode : 2024JGSoc.181..212H . doi : 10.1144/jgs2023-212 . ISSN 0016-7649 . 
  28. ^ Herzberg, Claude; Condie, Kent; Korenaga, Jun (2010-03-15). 「地球の熱史とその岩石学的表現」 . Earth and Planetary Science Letters . 292 (1): 79– 88. Bibcode : 2010E&PSL.292...79H . doi : 10.1016/j.epsl.2010.01.022 . ISSN 0012-821X . 
  29. ^ Dash, Sarbajit; Babu, EVSSK; Ganne, Jérôme; Mukherjee, Soumyajit (2024-09-02). 「地球史を通じたプレートテクトニクス:地球上部マントルの熱進化からの制約」 . International Geology Review . 67 (4): 500– 533. doi : 10.1080/00206814.2024.2394994 . ISSN 0020-6814 . 
  30. ^ Ackerson, MR; Trail, D.; Buettner, J. (2021年5月). 「パーアルミナス地殻マグマの出現と初期地球への影響」 . Geochemical Perspectives Letters . 17 : 50–54 . Bibcode : 2021GChPL..17...50A . doi : 10.7185/geochemlet.2114 .
  31. ^スタンリー 1999、302–303ページ
  32. ^スタッフ (2010年3月4日). 「地球の磁場の最古の測定結果、大気圏をめぐる太陽と地球の戦いを明らかに」 . Physorg.news . 2010年3月27日閲覧
  33. ^ 「Stratigraphic Chart 2022」(PDF)国際地層委員会、2022年2月。 2022年4月25日閲覧
  34. ^スタンリー 1999、315ページ
  35. ^スタンリー 1999、315–318、329–332ページ
  36. ^国際地層図 2008、国際地層学委員会
  37. ^ Murphy, JB; Nance, RD (1965). 「超大陸はどのように形成されるのか?」アメリカン・サイエンティスト92 ( 4): 324– 333. doi : 10.1511/2004.4.324 . 2007年7月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年3月5日閲覧
  38. ^スタンリー 1999、320–321、325ページ
  39. ^ 「Stratigraphic Chart 2022」(PDF)国際地層委員会、2022年2月。 2022年4月25日閲覧
  40. ^ 「Stratigraphic Chart 2022」(PDF)国際地層委員会、2022年2月。 2022年4月25日閲覧
  41. ^スタンリー 1999、358ページ
  42. ^スタンリー 1999、414ページ
  43. ^スタンリー 1999、414–416ページ
  44. ^オルセン、ポール・E. (1997). 「三畳紀の偉大な集合体 パート1 - チンルとニューアーク」 .恐竜と生命の歴史. コロンビア大学ラモント・ドハティ地球観測所.
  45. ^ Sereno PC (1993). 「基底獣脚類ヘレラサウルス・イスキグアラステンシスの胸帯と前肢」. Journal of Vertebrate Paleontology . 13 (4): 425– 450. doi : 10.1080/02724634.1994.10011524 .
  46. ^ 「パンゲア大陸が分裂し始める」 CRスコテーゼ。 2007年7月19日閲覧
  47. ^ 「ジュラ紀の陸と海」ウルヴェルト博物館ハウフ。2007年7月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年7月19日閲覧
  48. ^ 「ジュラ紀の岩石 – 2億800万年前から1億4600万年前」 nationalatlas.govアメリカ合衆国内務省。2014年9月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年7月19日閲覧
  49. ^モンロー, ジェームズ・S.; ウィカンダー, リード (1997). 『変わりゆく地球:地質学と進化の探究』第2版). ベルモント: ウェスト出版社. p.  607. ISBN 0-314-09577-2
  50. ^ダガル・ディクソン他著『地球生命地図』(ニューヨーク:バーンズ・アンド・ノーブル・ブックス、2001年)、215ページ。
  51. ^スタンリー 1999、280ページ
  52. ^スタンリー 1999、279–281ページ
  53. ^フッカー、JJ、「第三紀から現在:暁新世」、p. 459-465、第5巻。セリー、リチャード・C、L.ロビン・マコックス、イアン・R.プリマー著『地質学百科事典』オックスフォード:エルゼビア・リミテッド、2005年。ISBN 0-12-636380-3
  54. ^パウエル、トーマス・M.; スティール、ジョン・H. (1994年12月31日).生態学的時系列. シュプリンガー・サイエンス&ビジネス・メディア. ISBN 978-0-412-05201-9
  55. ^スタッフ。「古気候学 - 古代の気候の研究」。古生物学科学センターのページ。2011年8月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年3月2日閲覧

さらに読む

  • スタンリー、スティーブン・M. (1999).地球システム史(新版). ニューヨーク: WHフリーマン. ISBN 978-0-7167-3377-5