Transcript 地球の進化
地球科学 第８回：地球の進化 佐藤正樹 埼玉工業大学 [email protected] 目次 • • • • • • 地球の歴史の概略 冥王代 太古代 原生代 顕生代 地球史７大事件 地球の歴史の概略 • 宇宙: 130 億年前: ビッグバン 拡大宇宙, 星の誕生・死, 超新星 • 太陽系: 46億年前に誕生, 50億年後に死 • 地球の 46億年間の歴史 - 46-40億年: 冥王代: 直接的な記録が残らない時代 - 40-25億年: 太古代 - 25-6億年: 原生代 - 6億年-現代: 顕生代 > 6-2.5億年: 古生代 > 2.5-0.65億年: 中生代 > 0.65億年-現代 : 新生代 冥王代 地球上の岩石や地層に直接の記録が残されていな い時代 冥王代初期 • 地表から 1000 km までマグマオーシャン • プルームテクトニクスにより支配 • 表層は玄武岩によって覆われ,大陸地殻をなす花 崗岩はまだ形成されていない. • 大気: H2O と CO2 を主体とする. 100 気圧以上. 海洋の形成と, テクトニクスの変化 • 原始海洋の形成とともにプレートテクトニクスによ り支配されるようになる. • しだいにプレートテクトニクスの支配する領域が 深部に及ぶようになる. 現代では表層から 670 km までプレート, それ以下ではプルーム. 太古代 海洋マイクロプレートと弧状列島の時代 • 40億年前までにしだいに冷却 • 原始海洋の形成 • プレートテクトニクスが開始：地球上には 100~1000 コの微小プレートが存在. 2層対 流の存在(?) • 最初の大陸地殻が, 海溝に沿ってできはじ める: 弧状列島. • 中央海嶺下の鉱床: 黒鉱(閃亜鉛鉱に富む黒い 鉱石. 鋼の材料) • 中央海嶺は 2 km より深かった. 現在も 2 km 程 度. したがって, 海水は現在と同程度あっただろう. cf. 黒鉱: 1500万年前, 日本海の縁に鉱床が形成. 熱力学的に 2 km 以上の水深が必要(大本洋, 1980年頃). • 大気: CO2, N が主体. 生物が存在. 光合成により O が漸増. cf. グリーンランドイスア地域の泥質変成岩 重量 3 \% の炭素質を含有. 炭素同位体値から, 38億年前に光合成を行っ た生物が存在する可能性. • 28億年前: 氷河が覆う. 原生代 • 25-19億年: 前期 • 19-13億年: 中期 • 13-6億年: 後期 原生代前期 • テクトニクスは太古代の延長. • 海洋プレート同士の衝突により, 大陸地殻は次第 に大きくなる. • 弧状列島同士がくっつく: 小大陸の出現. グリーンランド, インド西武, 南アフリカに痕跡. 原生代中期：19億年前 • 最初の超大陸の出現, 全マントル対流が始まる. • 最初の超大陸： 北米大陸程度の大きさの大陸が出現. ローレンシア大陸：北米大陸 + グリーンランド + スカン ジナビア半島 ( +オーストラリア+南極東部) • 全マントル対流が始まる：中期以降, ほぼ現在と同じプ レートテクトニクス • この時期以降, 大陸は衝突・融合を繰り返す. - 19億年前: ローレンシア - 15億年前 - 10億年前 - 7-6億年前: ゴンドワナ - 3-2億年前: パンゲア, 擬似的な超大陸. - 2-3億年後: アジアを核に超大陸が形成されるであろう. 顕生代 • 顕生代の始まり • 超大陸ゴンドワナの分裂 北米大陸西岸 + 南極大陸 + オーストラリ ア + シベリア大陸 • 太平洋の誕生 • 太平洋超プルーム • • • • • 7億年前: 分裂開始 6億年前: 大陸の裂け目に海洋地殻が形成: 太平洋の誕生. 地球史上最大規模の氷河が地球を覆う: 赤道地帯まで進出. 超大陸の分裂とともに, 地溝帯に沿って大型の多様な軟体動 物群が現れる. 地球大気の O2濃度は, 現在値へと近付いていく. 4億年前: 分裂した大陸がシベリアを核として集中しはじめる. 2億年前: 北半球でみかけ上一ケ所に集中. 超大陸パンゲア. ゴンドワナの解体中の一時的現象に過ぎな い. 2-3億年後: ユーラシア大陸を核に超大陸が形成されるだろう. アフリカはヨーロッパと衝突し, 地中海は消滅. 5000万年後, オーストラリアは日本列島を潰して, ユーラシア大陸の一部へ. 北米, 南米もユーラシアと衝突. 地球史7大事件 • 46億年前: 地球の誕生：衝突集積テクトニクス • 40億年前: 原始海洋の形成, プレートテクトニクス の始まり, 原始地殻の形成, 原始生命の発生. • 27億年前:核の密度安定成層構造の崩壊 • 19億年前:最初の超大陸形成と全マントル対流の 始まり • 7-6億年前:硬い外骨格をもたない多細胞生物の 出現 • 2.5億年前:海洋が酸素欠乏状態となり, 生物の大 絶滅が起こった. • 350万年前: 人類の出現 参考文献 • 丸山茂徳, 「46億年間地球は何をしてきた か」, 岩波書店, 「地球を丸ごと考える」シ リーズ第2巻.