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地球:カンブリア紀爆発の引き金の1つとなった「大不整合」の形成

Nature 484, 7394 doi: 10.1038/nature10969

542 Myr前に始まった原生代から顕生代への変化は、多細胞生物の多様化とこのような生物におけるカンブリア紀の間の鉱物質の骨格獲得という際立った特徴を示している。新原生代からカンブリア紀の化石記録に見られる生物パターンを記載し、地球化学的環境や物理的環境の擾乱とより正確に関連付けることはかなり進捗したが、これらの擾乱の原因となった機構はまだよくわかっていない。本論文では、新しい層序学的データと地球化学的データを用いて、約540 Myr前から480 Myr年前に堆積した古生代初期の海洋堆積物は、浅い縁海の拡大と化学的堆積作用に見られる異常なパターンの両方を記録しており、これらは海洋のアルカリ性の上昇と大陸地殻の化学的風化の強化を示していることを明らかにする。このような地球化学的条件は、新原生代における広範な大陸削剥の期間が長く続き、その後顕生代における最初の大陸規模の海進の間に、広範囲にわたって土壌、表土、基盤岩の物理的な再形成が行われたことで生じた。その結果全球的に生じた層序学的な面は、ほとんどの地域で大陸の結晶性基盤岩と、もっと若いカンブリア紀の浅海堆積物を隔てており、大不整合と呼ばれている。ダーウィンなどは大陸の堆積に見られるこのような広範な隔たりは地質学的記録の欠損部分と解釈していたが、この古地形面は浅海の生息地が大きく拡大した時期に海水の化学的性質に影響を及ぼした、独特な物理的環境境界条件を表している。したがって、大不整合の形成は、生体鉱物化作用の進化と、新原生代における動物の出現に続く生態学的および分類学的な多様性の「カンブリア紀爆発」に対する環境的引き金となった可能性がある。

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