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2013年11月28日 (木)

私の世界・知らない世界―世界最古の海水、クレーター地下で発見

ネットのナショナルジオグラフィック・ニュースからです。

「チェサピーク湾にある巨大クレーターの底で、世界最古(1億~14500万年前)の海水が発見された」という話ですが、発見された海水の塩分濃度が非常に高く、「古代の海は、今よりずっと塩辛かった」というのです。

チェサピーク湾にある巨大クレーターは、以前に「巨大隕石で出来た、地球の大規模クレーター10選」で紹介しているものです。

チェサピーク湾の巨大クレーターのある場所(再掲)

Photo

ジオの巨大クレーターのマップ

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上のマップで分かったのですが、巨大クレーターの位置が思っていたチェサピーク湾の真中付近と違い、湾の入り口のケープチャールズという町が中心のようです。

バージニアのケープチャールズという町

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ケープチャールズの町の南端にある小さな鉄道車庫の辺り

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北の端、夕日を見るのに最適なボート・ハーバーのレストラン

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話の続き:白亜紀、1億~14500万年前の海と陸は? という疑問に答える、「大陸移動における海と陸の関係」が分かる図があったので載せておきます。
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(ぷてろんワールドより)

 

『世界最古の海水、クレーター地下で発見

November 26, 2013

アメリカ最大のクレーターで行われた掘削調査により、世界最古の海水が発見された。

 この古代の水は、アメリカ東部のチェサピーク湾にある巨大クレーターの底に深さ1.8キロの穴を掘っているときに見つかったもので、1億~14500万年のものと推測される。

 クレーターは約3500万年前に、バージニア州チャールズ岬沖の湾の入り口付近に巨大な岩か氷の塊が衝突してできたものだ。これによって、北大西洋の海底に直径90キロの広大な穴が開くこととなった。

「衝突が起きるはるか前から、海水は堆積物の中に閉じ込められていた。衝突によって堆積物が大きく撹拌され、そのおかげで水が当時の状態のまま保存される結果となったようだ」と、今回の研究を指揮したアメリカ地質調査所(USGS)の水質学者、ウォード・サンフォード(Ward Sanford)氏は説明する。

 サンフォード氏のチームは、2005年に実施した国際陸上科学掘削計画(ICDP)との共同プロジェクトでクレーターの掘削を行ったが、海水の年代測定に必要な情報を収集するのに、それからさらに数年を要した。

◆発見の経緯

 海水の起源を特定するために研究チームは、溶解塩素と臭化物という掘削サンプル内の2つの化合物の比率を測定し、その結果、年代を示すはっきりとした特徴が明らかになった。

 年代の特定のために、クレーターにほど近いチェサピーク湾の海岸からヘリウムガスのサンプルが採取された。ヘリウムには時間の経過と共に地下水に蓄積される性質がある。

 続いて、古代の海水からヘリウムを抽出してこれと比較したところ、古代の水のガス濃度が約100倍高いことが分かった。

 ヘリウムの蓄積率を特定することで、研究チームは古代の水のおおよその年代を割り出すことに成功した。

◆今回の発見から見えてくること

 チェサピーク湾のこの地域からこれまでに採取されたサンプルは、いずれも塩分濃度が非常に高く、その理由は長い間謎とされてきた。今回の発見により、それがようやく解明されることになりそうだ。

 高い塩分濃度の謎については、これまでさまざまな説が提唱されてきた。岩の中に閉じ込められた塩分が徐々に水中に漏れだしているためだとする見方もあれば、2005年の掘削調査後には、隕石衝突時の熱によって海水が沸騰して濃縮されたのが原因だという説も出てきた。

 しかし、2012年にサンフォード氏の海水サンプルの年代が特定されたことで、新しい標本と以前の地下水標本はいずれも北大西洋の一部の区域から採取されたもので、そこの水は3500万年前の隕石衝突以降ずっと同じ場所に閉じ込められた状態であるという事実が明らかになった。そして海水の塩分濃度は今も当時のまま変わっていないと見られている。

 マイアミ大学の海洋地質学者、ピーター・スワート(Peter Swart)氏によると、北米大陸がヨーロッパやアフリカから離れていく途上で、大地に裂け目ができ、それに伴い複数の海盆が形成された。北大西洋もその1つだということだ。

 スワート氏は今回の研究には参加していないが、クレーターの底の海水は当時の塩分濃度を数千万年の間保ち続けており、長い年月を経ても変化することはなかったとする研究結果に賛同している。

◆なぜ重要なのか

「古代の海水の分析は、生命の発展や海の変化のプロセスを知る上で非常に重要だ」とスワート氏は指摘する。

 またサンフォード氏は、今回の研究は海の進化の過程の解明に向けた道を開くものだと話す。これまで、白亜紀の北大西洋の塩分濃度については完全に謎に包まれていた。

◆今後の展望

 チェサピーク湾のクレーター掘削調査はとりあえず終了した。だがサンフォード氏は、ほかにも同じ年代の水や合成物が大西洋沖の海底深くで発見されるのをじっと待っているのではないかと考えている。

「十分な資金と資源があれば、多くのことを解明できるはずだ」とサンフォード氏は話している。

 今回の研究は、「Nature」誌オンライン版に1113日付けで発表された。

白亜紀

地球の地質時代のひとつで、およそ14550万年前から6550万年前を指す。ジュラ紀に続く時代であり中生代の終わりの時代でもある。次の時代は新生代古第三紀の暁新世である。

白堊の堊(アク; アとよむのは慣習)は粘土質な土、則ち石灰岩のことであり、石灰岩の地層から設定された地質年代のため白堊紀の名がついた。白堊を白亜とするのは常用漢字にないからで、亜(亞)には土の意味は無い。

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