Research press release

隕石による融解が初期のシリカに富んだ岩石を形成した

Nature Geoscience

Melting by meteorite may have formed early silica-rich rocks

地球最古のものとして知られるシリカに富んだ岩石の謎めいた起源が、地球の地殻を融解した隕石の衝突によって説明できるかもしれないことを示唆する論文が、今週発表される。

およそ40億年前の初期地球は、主に、暗色でシリカをあまり含まない「苦鉄質」の岩石からなる地殻を身にまとっていた。しかし、カナダのノースウエスト準州で得られたイディワ片麻岩と呼ばれる変成岩は、青みがかった、シリカに富む「珪長質」の岩石を含んでいる。このような珪長質岩が、その時代に存在した苦鉄質岩の地殻から形成されたことは謎であった。

Tim Johnsonたちは、イディワ片麻岩の化学組成を調べ、モデルを用いてこのような特別な珪長質岩が古代の苦鉄質地殻の融解によって形成され得ることを示した。しかし、そのためには、地殻最上部から3キロメートル以内の低圧で、かつ高温という特別な条件が必要であった。そのような浅部で岩石を融解するために十分な熱を生成したのは、地殻への隕石の衝突である可能性が最も高い。

隕石の衝突は、40億年前にはよく起きていたことであり、古代地球の地殻成分を変化させる上で重要な役割を果たしていた可能性があると、Johnsonたちは結論している。

The enigmatic origins of the Earth's oldest known silica-rich rocks might be explained by meteorite impacts melting the planet's crust, suggests a paper published online this week in Nature Geoscience.

The early Earth of around four billion years ago sported a crust that was principally made up of dark-coloured, silica-poor - or ‘mafic’ - rocks. A metamorphic rock of Canada’s Northwest Territories - called Idiwhaa gneiss - however, contains pale, silica-rich - or ‘felsic’ - rocks. However, these felsic rocks formed from the mafic crust available at the time has been a mystery.

Tim Johnson and colleagues examine the chemical composition of the Idiwhaa gneisses, and use models to show that it was possible to make these special felsic rocks by melting the ancient mafic crust. Specific conditions would have been needed, however, with low pressure - within the top 3 km of the crust - and a high temperature. The most likely way to generate enough heat to melt rocks at such a shallow depth would be from a meteorite crashing into the crust.

Meteorite impacts were a common occurrence four billion years ago, and could have played an important role in changing the composition of the ancient Earth’s crust, the authors conclude.

doi: 10.1038/s41561-018-0206-5

「注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したプレスリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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