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中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については依然として議論が続いており、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中の水の汲み上げ、[1] [4]津波、[5]細菌の作用など、様々な仮説が立てられています。[6]
歴史と語源
臼歯の構造に関する最初の記録は、1884年にヒラリー・バウアーマンによって、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されたものです。[7]その名前は、ゾウ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、炭酸石灰の小さな凝結点を持つ層状の白と黒の頁岩がいくつか含まれており、それが不純な石灰岩に変化し、その中で炭酸石灰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『ロッキー山脈西方北緯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年）
身体的特徴
大臼歯の構造は、粘土質炭酸塩堆積岩中に存在する、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、その大きさは数十センチメートルに達することもある。 [2]リボンは垂直方向にも水平方向にも配向している可能性がある。大臼歯の構造が存在する堆積マトリックスは、一般的に微細結晶の方解石およびドロマイト、細粒の砕屑性 石英、長石、粘土鉱物から構成されている。[2] [1]大臼歯の構造が発見される堆積環境は、嵐の波の根元近くの深海から浅い潮間帯まで多岐にわたる。[8] [6]
これらの構造は、主堆積物が岩石化していない（すなわち、まだ軟らかい堆積物である）ごく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砕されたことで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中に「リップアップクラスト」として観察されており、早期の形成をさらに裏付けています。[6]
大臼歯の構造は南極大陸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]
形成のメカニズム
臼歯の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きました。
- ガスの漏出：臼歯の構造とガス漏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、漏出するのではないかと考えられている。これらのガスが堆積層上部で生成・凝集することで空隙が形成され、局所的にアルカリ度が上昇した結果、方解石が沈殿したと考えられる。[2] [3]
- 波動誘起流体流動：頭上を通過する波による上層堆積物柱への周期的な荷重と除荷により、堆積物の移動と収縮が引き起こされ、亀裂が形成される。その後、方解石に関して高度に過飽和状態の海水がこれらの亀裂を通して「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、再結晶化して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（堆積物に亀裂を生じさせる）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]
参考文献
- ^ abcd Bishop, James W.; Sumner, Dawn Y. (2006). 「南アフリカ、トランスヴァール累層群、新始生代モンテビル層の臼歯構造。I：微結晶CaCO3沈殿に関する制約」。堆積学。53 (5): 1049– 1068。Bibcode :2006Sedim..53.1049B。doi :10.1111/j.1365-3091.2006.00801.x。ISSN 1365-3091。S2CID 128918962。 2021年3月19日 時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年3月19日閲覧。
- ^ abcd Furniss, G.; Rittel, JF; Winston, D. (1998-01-01). 「モンタナ州西部、中部原生代帯累層群における「臼歯状」方解石構造のガス泡と膨張亀裂起源」 . Journal of Sedimentary Research . 68 (1): 104– 114. Bibcode :1998JSedR..68..104F. doi :10.2110/jsr.68.104. ISSN 1527-1404.
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- ^ ab Bishop, James W.; Sumner, Dawn Y.; Huerta, Nicolas J. (2006). 「南アフリカ、トランスヴァール累層群、新始生代モンテビル層の臼歯構造。II：波動誘起流体流動モデル」。堆積学。53 ( 5 ): 1069– 1082. Bibcode :2006Sedim..53.1069B. doi :10.1111/j.1365-3091.2006.00802.x. ISSN 1365-3091. S2CID 140684887. 2021年3月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年3月19日閲覧。
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- ^ カナダ政府、カナダ天然資源省 (2015年12月7日). 「GEOSCAN検索結果：Fastlink」. geoscan.nrcan.gc.ca . doi : 10.4095/224678 . 2021年3月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年3月19日閲覧。
- ^ James, NP; Narbonne, GM; Sherman, AG (1998-09-01). 「臼歯炭酸塩岩：中期から後期原生代にかけての浅い潮下帯の堆積相」. Journal of Sedimentary Research . 68 (5): 716– 722. Bibcode :1998JSedR..68..716J. doi :10.2110/jsr.68.716. ISSN 1527-1404.
