Letter 地球：18億8000万年前の鉄鉱層の堆積は急速な地殻成長の結果である 2012年4月26日 Nature 484, 7395 doi: 10.1038/nature11021 鉄鉱層は鉄に富む鉱物層とシリカに富む鉱物層からなる化学的堆積岩で、その堆積には酸素の少ない鉄に富んだ（鉄を含む）海水を必要とする。2.32 Gyr前まで続いた大気酸素の増加後に鉄鉱層が形成されなくなったのは、深海の漸進的な酸化や硫化を通して溶存鉄が除かれたためだとされてきた。したがって、そのほぼ500 Myr後に突然大規模な鉄鉱層が再出現したことは、一見不可解な問題を提起した。古原生代末期のほとんどの鉄鉱層の年代は約1.88 Gyrであり、北米のスペリオル地域に存在する。大規模な鉄鉱層はオーストラリアにも保存されているが、これらは鉄鉱層の堆積を終結させたと考えられる1.84 Gyr前の硫化した海洋への移行後に堆積したようであり、局所的な海洋条件の反映であることを示唆している。本論文では、凝灰岩層中のジルコンの年代を定めて、西オーストラリア州のフレール累層中にある鉄鉱層の年代が約1.88 Gyrであることを示す。この結果は2つの全く異なるクラトンからの鉄鉱層堆積が同時期に起こり、おそらく全地球的な海洋の化学的性質を反映していることを示している。全球的な苦鉄質–超苦鉄質の火成活動、若い大陸地殻と海洋地殻の形成、マントル枯渇、大量の火山性硫化物形成の最盛期と同時期に当たる1.88 Gyr前に大きな鉄鉱層が突如再出現したことは、大規模なマントル活動と急速な地殻成長の結果として鉄鉱層が堆積したことを示唆している。今回の知見は、活発化した海底火山活動や熱水活動と、大量の第一鉄などの還元体を放出して海洋の硫酸塩貯蔵庫や酸素貯蔵庫を壊滅させたマントル溶融の最盛期が関連しており、大気と海水の酸化還元状態を切り離して、鉄を含む状況を広範囲にわたって再来させたという考えを裏付けている。溶存鉄が上昇し酸素化した表層水と混ざる砕屑性に乏しい大陸棚上で、鉄鉱層が形成された。この事象後の鉄鉱層の消滅は、苦鉄質–超苦鉄質の火成活動が低下し、海水の酸化体に比べて熱水起源の鉄フラックスが減少したことを反映している可能性がある。 Full Text PDF 目次へ戻る
