白亜紀-古第三紀の境界
白亜紀-古第三紀(K-Pg)境界(以前は白亜紀-第三紀(KT)境界として知られていた)[ a ]は地質学的 特徴であり、通常は薄い岩の帯です。K-Pg境界は、中生代 の最後の白亜紀の終わりを示し、新生代の最初の時代である古第三紀の始まりを示します。その年齢は通常約6600万年と推定され[2]、放射年代測定により66.043±0.011Maのより正確な年齢が得られます。[3]
K-Pg境界は、白亜紀-古第三紀の絶滅イベントに関連しています。これは、鳥を除くすべての恐竜を含む、世界の中生代の種の大部分を破壊した大量絶滅です。[4]
絶滅がチクシュルーブクレーターでの大きな隕石の衝突と一致したという強力な証拠が存在し、一般的に受け入れられている科学理論は、この衝突が絶滅イベントを引き起こしたというものです。
「白亜紀」という言葉は、ラテン語の「クレタ」(チョーク)に由来しています。ドイツ語訳の「Kreide」(チョーク)では、Kと略されます(「K-Pg境界」のように)。[5]
考えられる原因
チクシュルーブクレーター
チクシュルーブ衝撃構造 | |
![]() NASAのシャトルレーダー地形ミッションSTS-99からの画像は、クレーターの直径180 km(110マイル)のリングの一部を示しています。クレーターの谷の周りに集まった多数の陥没穴は、衝撃によって残された窪地にある先史時代の海盆を示唆しています。[6] | |
衝突クレーター/構造 | |
---|---|
自信 | 確認済み |
直径 | 150 km(93マイル) |
深さ | 20 km(12マイル) |
インパクターの直径 | 10〜15キロメートル(6.2〜9.3マイル) |
年 | 66.043±0.011Ma 白亜紀-古第三紀境界[7] |
露出 | 番号 |
ドリル | はい |
火球型 | 炭素質コンドライト |
位置 | |
コーディネート | 21°24′0″ N 89°31′0″ W / 21.40000°N 89.51667°W |
国 | ![]() |
州 | ユカタン |
1980年、ノーベル賞を受賞した物理学者ルイスアルバレス、彼の息子、地質学者ウォルターアルバレス、化学者フランクアサロとヘレンボーンミシェルが率いる研究者チームは、世界中の白亜紀と古第三紀の境界で見つかった堆積層に濃縮物が含まれていることを発見しました通常の数百倍のイリジウムの。彼らは、この層が世界的な気候の混乱を引き起こし、白亜紀-古生物の絶滅イベントを引き起こした衝突イベントの証拠であると示唆しました。これは、地球上の動植物種の75%が突然絶滅した、すべての非鳥類 の恐竜。[8]
それが最初に提案されたとき、「アルバレス仮説」(それが知られるようになった)に関する1つの問題は、文書化されたクレーターがイベントに一致しなかったということでした。これは理論にとって致命的な打撃ではありませんでした。衝突によって生じたクレーターは直径250km(160マイル)を超えていたはずですが、地球の地質学的プロセスは、時間の経過とともにクレーターを隠したり破壊したりします。[9]
チクシュルーブクレーターは、メキシコのユカタン半島の下に埋められた衝突クレーターです。[10]その中心はチクシュルーブの町の近くにあり、それにちなんで火口の名前が付けられています。[11]それは直径約10から15キロメートル(6.2から9.3マイル)の大きな小惑星または彗星によって形成されました。 [12] [13]チクシュルーブ衝突体は、地球に衝突しました。影響の日付は、6600万年以上前の白亜紀-古第三紀境界(K-Pg境界)と正確に一致しています。[7]
火口は、直径150 km(93マイル)以上、深さ20 km(12 mi)で、深さ約10〜30 km(6.2〜18.6 mi)の大陸地殻に十分に達していると推定されています。これにより、この機能は地球上で確認された最大の衝撃構造の2番目になり、ピークリングが無傷で、科学研究に直接アクセスできる唯一の構造になります。[14]
クレーターは、1970年代後半にユカタンで石油を探していた地球物理学者のアントニオカマルゴとグレンペンフィールドによって発見されました。ペンフィールドは当初、地質学的特徴が火口であるという証拠を得ることができず、彼の調査をあきらめました。その後、 1990年にアラン・ラッセル・ヒルデブランドと接触したことにより、ペンフィールドはそれが衝撃的な特徴であることを示唆するサンプルを入手しました。クレーターの衝突起源の証拠には、衝撃石英、[15]重力異常、および周辺地域の テクタイトが含まれます。
2016年、科学的な掘削プロジェクトが、現在の海底から数百メートル下にある衝突クレーターのピークリングに深く掘削し、衝突自体から岩石コアサンプルを取得しました。この発見は、クレーターの影響とその影響の両方に関連する現在の理論を確認するものとして広く見られていました。
クレーターの形状と位置は、塵の雲に加えて、荒廃のさらなる原因を示しています。小惑星は海岸に着陸し、巨大な津波を引き起こしたでしょう。その証拠は、カリブ海と米国東部の海岸のいたるところに見られました。当時は内陸だった場所の海砂、海底堆積物の植生の残骸と陸生岩です。衝撃の時の日付。[16] [17]
小惑星は硬石膏(CaSO )のベッドに着陸しました
4)または石膏(CaSO 4・2(H 2 O))、これは大量の三酸化硫黄 SOを排出します
3それは水と結合して硫酸 エアロゾルを生成します。これにより、地球の表面に到達する日光がさらに減少し、数日にわたって酸性雨として惑星全体に沈殿し、炭酸カルシウムから殻を作る植生、プランクトン、および生物(円石藻および軟体動物)を殺します。[18] [19]
デカントラップ
2000年以前は、デカントラップの 洪水玄武岩が絶滅を引き起こしたという議論は、洪水玄武岩のイベントが約68 Maで始まり、200万年以上続いたと考えられていたため、通常、絶滅は段階的であるという見解に関連していました。しかし、デカントラップの3分の2が100万年以内に約65.5 Maで作成されたという証拠があるため、これらの噴火はかなり急速な絶滅を引き起こし、おそらく数千年の期間でしたが、それでも単一の衝突イベントから予想されます。[20] [21]
デカントラップは、日光を遮り、それによって植物の光合成を低下させた可能性のある、ほこりや硫酸エアロゾルの大気中への放出など、いくつかのメカニズムによって絶滅を引き起こした可能性があります。さらに、デカントラップ火山活動は、大気からほこりやエアロゾルが除去されたときに温室効果を増加させる二酸化炭素排出をもたらした可能性があります。[21]
デカントラップ理論がより遅い絶滅に関連していた数年で、ルイス・アルバレス(1988年に亡くなりました)は古生物学者がまばらなデータに惑わされていると答えました。彼の主張は当初は好評ではありませんでしたが、その後の化石層の集中的なフィールド調査が彼の主張に重きを置いていました。最終的に、ほとんどの古生物学者は、白亜紀の終わりの大量絶滅は大部分または少なくとも部分的に大規模な地球の影響によるものであるという考えを受け入れ始めました。しかし、ウォルターアルバレスでさえ、海面の低下やインドのデカントラップを生み出した大規模な火山噴火など、影響を受ける前から地球上に他の大きな変化があったことを認めており、これらが絶滅の一因となった可能性があります。[22]
複数の衝突イベント
他のいくつかのクレーターも、K-Pg境界の頃に形成されたようです。これは、木星によるシューメーカー・レヴィ9彗星の衝突と同様に、おそらく断片化された小惑星からの、ほぼ同時の複数の衝突の可能性を示唆しています。これらの中には、ウクライナの直径24 km(15マイル)の衝突クレーター(65.17±0.64 Ma)であるBoltyshクレーターがあります。北海(60〜65 Ma)にある直径20 km(12マイル)の衝突クレーターであるシルバーピットクレーター。テチス海で形成された可能性のある他のクレーター アフリカやインドの絶え間ない北方への漂流などの侵食や地殻変動の出来事によって覆い隠されていただろう。[23] [24] [25]
インドの西海岸沖の海底にある非常に大きな構造物は、2006年に3人の研究者によって火口として解釈されました。[26]直径450〜600 km(280〜370 mi)の潜在的なシバクレーターは、サイズがチクシュルーブを大幅に超え、K-Pg境界と一致する年齢である約66myaと推定されています。このサイトでの影響は、近くのデカントラップのトリガーイベントであった可能性があります。[27]しかしながら、この特徴はまだ地質学界によって衝突クレーターとして受け入れられておらず、塩の撤退によって引き起こされた陥没穴の窪みである可能性があります。[25]
マーストリヒチアンの海退
白亜紀の最終段階では、中生代の他のどの時期よりも海面が低下したという明確な証拠が存在します。世界のさまざまな地域からのいくつかのマーストリヒチアン ステージの岩層では、後の層は陸生です。初期のものは海岸線を表し、初期のものは海底を表します。これらのレイヤーは、山岳建築に関連する傾斜や歪みを示していません。したがって、最も可能性の高い説明は回帰、つまり堆積物の蓄積ですが、必ずしも海面の低下ではありません。回帰の原因についての直接的な証拠はありませんが、現在最も可能性が高いと認められている説明は、中央海嶺であるということです。活動性が低下したため、構造盆地に埋められた隆起した造山帯からの堆積物として自重で沈んだ。[28] [29]
深刻な回帰は、海の中で最も種が豊富な部分である大陸棚の面積を大幅に減少させ、したがって、海洋の大量絶滅を引き起こすのに十分であった可能性があります。しかし、研究は、この変化は、観察されたレベルのアンモナイト絶滅を引き起こすには不十分であったと結論付けています。回帰はまた、一部は風と海流を乱し、一部は地球のアルベドを減らし、したがって地球の気温を上昇させることによって、気候変動を引き起こしたであろう。[30]
海退はまた、北アメリカの西部内陸海路などの叙事詩的な海の面積の減少をもたらしました。これらの海の減少は生息地を大きく変え、1000万年前に恐竜公園層の岩に見られるような多様なコミュニティが住んでいた海岸平野を取り除きました。もう1つの結果は、淡水環境の拡大でした。これは、大陸の流出が海に到達する前に移動する距離が長くなったためです。この変化は淡水脊椎動物にとっては好ましいものでしたが、サメなどの海洋環境を好む脊椎動物は苦しみました。[31]
超新星仮説
K-Pg絶滅イベントのもう一つの信用できない原因は、近くの超新星爆発からの宇宙線です。境界でのイリジウム異常は、この仮説と一致しています。しかし、境界層堆積物の分析は見つけることができませんでした244
Pu、[32]超新星副産物[解明が必要]は、半減期が8100万年で
最も寿命の長いプルトニウム同位体です。
Verneshot
デカントラップのような火山活動と、提案されたシバクレーターとは反対の方向にさりげなく衝突イベントを結びつける試みは、いわゆるヴェルヌショット仮説(ジュールヴェルヌにちなんで名付けられた)であり、火山活動がインパクターとして落下する前に、物質を宇宙への弾道軌道に「撃ち上げる」。この提案されたメカニズムの壮観な性質のために、科学界はこの仮説に対する懐疑論に大きく反応してきました。
複数の原因
これらの仮説の複数が謎の部分的な解決策である可能性があり、これらのイベントの複数が発生した可能性があります。デカントラップとチクシュルーブの影響の両方が重要な貢献者であった可能性があります。たとえば、デカントラップの最新の年代測定は、デカントラップの急速な噴火率が、衝撃によって放射された大きな地震波によって引き起こされた可能性があるという考えを支持しています。[33] [34]
も参照してください
参考文献とメモ
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