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アプチアン (英語 えいご : Aptian )は、1億 おく 2500万 まん 年 ねん 前 まえ から1億 おく 1300万 まん 年 ねん 前 まえ にあたる前期 ぜんき 白 はく 亜紀 あき の地質 ちしつ 時代 じだい 名 な の一 ひと つ[1] 。
なお、「アプト階 かい 」「アプチアン階 かい 」という名称 めいしょう があるが、これらは時代 じだい を示 しめ すものではない。「階 かい 」は地層 ちそう に対 たい して当 あ てられる単位 たんい (層 そう 序 じょ 名 めい )であり、層 そう 序 じょ 名 めい 「アプト階 かい 」「アプチアン階 かい 」と時代 じだい 名 めい 「アプト期 き 」「アプチアン期 き 」は対 たい を成 な す関係 かんけい である。詳 くわ しくは「累代 るいだい 」を参照 さんしょう のこと。
層 そう 序 じょ 学 がく 的 てき 定義 ていぎ [ 編集 へんしゅう ]
アプチアン/アルビアン境界 きょうかい の定義 ていぎ は2016年 ねん に現在 げんざい のものとなった。フランス のドローム県 けん Arnayon の Col de Pré-Guittard セクションキール層 そう 準 じゅん 基底 きてい のLeymeriella tardefurcata が境界 きょうかい を規定 きてい する主 しゅ 指標 しひょう として提案 ていあん されたが、提案 ていあん された境界 きょうかい 直下 ちょっか に不連続 ふれんぞく があること、主 しゅ 指標 しひょう となるアンモナイトの広域 こういき 性 せい に問題 もんだい があること、微 ほろ 化石 かせき やバイオマーカーなど副 ふく 指標 しひょう が限 かぎ られていることから白亜 はくあ 系 けい 小 しょう 委員 いいん 会 かい に却下 きゃっか された[2] 。一方 いっぽう で同 どう 一 いち セクションのキリアン層 そう 準 じゅん は2015年 ねん に白亜 はくあ 系 けい 小 しょう 委員 いいん 会 かい で承認 しょうにん を受 う け、2016年 ねん 3月 がつ に国際 こくさい 地質 ちしつ 科学 かがく 連合 れんごう が国際 こくさい 標準 ひょうじゅん 模 も 式 しき 層 そう 断面 だんめん 及 およ び地点 ちてん に批准 ひじゅん した。この層 そう 準 じゅん の浮遊 ふゆう 性 せい 有 ゆう 孔 あな 虫 ちゅう Microhedbergella renilaevis が主 しゅ 指標 しひょう として境界 きょうかい を定義 ていぎ し、副 ふく 指標 しひょう にはアンモナイト・イノセラムス類 るい ・ナノプランクトン・炭素 たんそ 同位 どうい 体 からだ 比 ひ 変動 へんどう ・岩 いわ 相 しょう 変化 へんか など28の指標 しひょう が設定 せってい された[2] 。ただしキリアン層 そう 準 じゅん の浮遊 ふゆう 性 せい 有 ゆう 孔 あな 虫 ちゅう による定義 ていぎ も完全 かんぜん 無欠 むけつ ではなく、有 ゆう 孔 あな 虫 ちゅう は形態 けいたい の似 に た種 たね が多 おお いため種 たね 同定 どうてい が保存 ほぞん 状態 じょうたい に大 おお きく左右 さゆう されるという欠点 けってん がある[2] 。
アプチアンでは火 ひ 成 なり 活動 かつどう が活発 かっぱつ であり、1億 おく 2500万 まん 年 ねん 前 まえ にはオントンジャワ海 うみ 台 だい が、1億 おく 2050万 まん 年 ねん 前 まえ にはマニヒキ海 うみ 台 だい (英語 えいご 版 ばん ) 、さらにその後 ご にはケルゲレン海 うみ 台 だい が形成 けいせい された。前者 ぜんしゃ 2つの海 うみ 台 だい は後述 こうじゅつ するOAE1aの時期 じき 、後者 こうしゃ はOAE1bの時期 じき にあたる[3] [4] 。特 とく にオントンジャワ海 うみ 台 だい の形成 けいせい は2000万 まん km3 もの溶岩 ようがん を噴出 ふんしゅつ した大 だい 規模 きぼ なもので、これにより発生 はっせい した二酸化炭素 にさんかたんそ はその温室 おんしつ 効果 こうか を以 もっ て両極 りょうきょく の氷 こおり 床 ゆか を融解 ゆうかい させ、海洋 かいよう の熱塩 あつしお 循環 じゅんかん を停滞 ていたい させることとなり、後述 こうじゅつ する海洋 かいよう 無 む 酸素 さんそ 事変 じへん にも大 おお きく影響 えいきょう した[5] 。
オントンジャワ海 うみ 台 だい の形成 けいせい に関 かん しては、地球 ちきゅう 内部 ないぶ のマントル が大 だい 規模 きぼ に溶融 ようゆう して莫大 ばくだい なマグマ を生 しょう じた説 せつ と、隕石 いんせき が衝突 しょうとつ して火山 かざん 活動 かつどう が起 お きた説 せつ があった。地球 ちきゅう 上 じょう の岩石 がんせき と地球 ちきゅう 外 がい 天体 てんたい とでは白金 はっきん 族 ぞく 元素 げんそ の濃度 のうど が大 おお きく異 こと なるため、オントンジャワ海 うみ 台 だい 活動 かつどう 期 き の海底 かいてい 堆積 たいせき 物 ぶつ の組成 そせい から、オントンジャワ海 うみ 台 だい の形成 けいせい は隕石 いんせき によらない通常 つうじょう の火山 かざん 活動 かつどう に起因 きいん することが判明 はんめい した[5] 。
海洋 かいよう 無 む 酸素 さんそ 事変 じへん [ 編集 へんしゅう ]
中央 ちゅうおう 太平洋 たいへいよう 南部 なんぶ のマニヒキ海 うみ 台 だい に分布 ぶんぷ するバレミアン階 かい からアプチアン階 かい の地層 ちそう から産出 さんしゅつ した緑 みどり 黒色 こくしょく ワックス質 しつ 火山 かざん 砕屑岩 がん は全 ぜん 有機 ゆうき 炭素 たんそ が28.7%に達 たっ する。1976年 ねん 当初 とうしょ はこの有機 ゆうき 炭素 たんそ の量 りょう は海洋 かいよう 循環 じゅんかん の弱化 じゃっか によるものであると説明 せつめい されていたが、世界 せかい の海洋 かいよう で酸素 さんそ 極小 きょくしょう 帯 たい が卓越 たくえつ した結果 けっか 、すなわち海洋 かいよう 無 む 酸素 さんそ 事変 じへん の結果 けっか であると考 かんが えられるようになった[3] 。
前期 ぜんき アプチアンの後期 こうき (約 やく 1億 おく 2000万 まん 年 ねん 前 まえ )にはOAE1aと呼 よ ばれる海洋 かいよう 無 む 酸素 さんそ 事変 じへん が発生 はっせい し、放散 ほうさん 虫 ちゅう は種 しゅ レベルで41%、日本 にっぽん 近海 きんかい のアンモナイト は完全 かんぜん に絶滅 ぜつめつ した。火山 かざん 活動 かつどう の直後 ちょくご に約 やく 50 - 100万 まん 年 ねん ほどかけて黒色 こくしょく 頁岩 けつがん が全 ぜん 球 たま 的 てき に、特 とく に東 ひがし 太平洋 たいへいよう 熱 ねつ 帯域 たいいき ・南太平洋 みなみたいへいよう ・南北 なんぼく 大西 おおにし 洋 ひろし ・ヨーロッパ大 だい 陸海 りくかい ・南極 なんきょく 海 かい に堆積 たいせき した。黒色 こくしょく 頁岩 けつがん に海 うみ 生 せい プランクトン起源 きげん と見 み られるケロジェン が確認 かくにん されていることから、気候 きこう 変動 へんどう や海 うみ 進 すすむ により淡水 たんすい や降水 こうすい が海洋 かいよう に流 なが れ込 こ んで熱塩 あつしお 循環 じゅんかん を停滞 ていたい させたこと、淡水 たんすい に含 ふく まれる栄養 えいよう 塩 しお により生物 せいぶつ 生産 せいさん が活発 かっぱつ 化 か して酸素 さんそ が大量 たいりょう に消費 しょうひ されたことが原因 げんいん とされる[3] 。OAE1aの直前 ちょくぜん にはナノプランクトンの絶滅 ぜつめつ イベントが起 お こった。海水 かいすい 準 じゅん 変動 へんどう に伴 ともな うメタンハイドレートの分解 ぶんかい が起 お こり、軽 かる い炭素 たんそ 13 を含 ふく むメタン ガスが待機 たいき 中 ちゅう に放出 ほうしゅつ されてδ でるた 13C値 ち は一時 いちじ 的 てき に負 まけ にシフトした。メタンは温室 おんしつ 効果 こうか ガス の一種 いっしゅ であるが、酸素 さんそ 極小 きょくしょう 帯 たい が卓越 たくえつ した状況 じょうきょう で硝酸 しょうさん が枯渇 こかつ し、窒素 ちっそ 固定 こてい が可能 かのう であるシアノバクテリア が繁栄 はんえい したため、その光合成 こうごうせい により同 おな じく温室 おんしつ 効果 こうか ガスである二酸化炭素 にさんかたんそ が大 おお きく消費 しょうひ された。ハプト藻 も や渦 うず 鞭 むち 毛 げ 藻 も による生物 せいぶつ 生産 せいさん が活発 かっぱつ であったことも手伝 てつだ い、OAE1aの終期 しゅうき には大気 たいき 中 ちゅう の二酸化炭素 にさんかたんそ が最大 さいだい で10 - 15%減少 げんしょう し、表層 ひょうそう 海水温 かいすいおん は30 - 32℃から27℃まで低下 ていか した[4] 。
さらに、アプチアンからアルビアンをまたぐ時期 じき (1億 おく 1450万 まん - 1億 おく 821万 まん 年 ねん 前 まえ )にはメキシコなど当時 とうじ のテチス海 うみ の各地 かくち で黒色 こくしょく 頁岩 けつがん が堆積 たいせき しており、OAE1bと呼 よ ばれる別 べつ の海洋 かいよう 無 む 酸素 さんそ 事変 じへん が生 しょう じたとされる[3] [4] 。詳細 しょうさい はアルビアン の記事 きじ を参照 さんしょう 。
勝山 かちやま 市 し 北谷 きただに ・恐竜 きょうりゅう 化石 かせき 発掘 はっくつ 調査 ちょうさ 現場 げんば が位置 いち する福井 ふくい 県 けん 勝山 かちやま 市 し の手取 てどり 層 そう 群 ぐん 北谷 きたや 層 そう は、層 そう を構成 こうせい する砂岩 さがん 泥 どろ 岩 がん 相互 そうご 層 そう から植物 しょくぶつ や二枚貝 にまいがい の化石 かせき が産出 さんしゅつ しており、その対比 たいひ からアプチアンの地層 ちそう であると考 かんが えられている[6] 。日本 にっぽん で化石 かせき が産出 さんしゅつ した竜 りゅう 脚 あし 類 るい では、勝山 かちやま 市 し から大腿 だいたい 骨 こつ や歯 は が産出 さんしゅつ したフクイティタン や、兵庫 ひょうご 県 けん 丹波 たんば 市 し から尾 お 椎 しい 骨 ほね や歯 は が産出 さんしゅつ したタンバティタニス がアプチアンのものである。石川 いしかわ 県 けん 白山 はくさん 市 し から産出 さんしゅつ したティタノサウルス形 がた 類 るい の歯 は もバレミアン階 かい からアプチアン階 かい に由来 ゆらい する[7] 。また、高知 こうち 県 けん の高知 こうち 盆地 ぼんち の長柴 ながしば 層 そう と和田 わだ 層 そう からもバレミアン階 かい からアプチアン階 かい にかけてのアンモナイトが多産 たさん する。和田 わだ 層 そう から産出 さんしゅつ した2種 しゅ のアンモナイトは、後期 こうき アプチアンにあたる銚子 ちょうし 層 そう 群 ぐん の酉 とり 明 あきら 浦 うら 層 そう 、および宮 みや 古層 こそう 群 ぐん の田野畑 たのはた 層 そう と平井 ひらい 賀 が 層 そう のアンモナイトと種 たね レベルで一致 いっち した[8] 。
OAE1aで日本 にっぽん 近海 きんかい のアンモナイトは全滅 ぜんめつ した[3] ものの、海洋 かいよう 無 む 酸素 さんそ 事変 じへん に特徴 とくちょう 的 てき な黒色 こくしょく 頁岩 けつがん は日本 にっぽん では産出 さんしゅつ していない。ただし、δ でるた 13C値 ち の変動 へんどう に基 もと づいて北海道 ほっかいどう の蝦夷 えぞ 層 そう 群 ぐん にOAE1aにあたる地層 ちそう があるとされる[4] 。OAE1bについては、日本 にっぽん でそれに該当 がいとう する地層 ちそう は発見 はっけん されていない[4] 。
日本 にっぽん においてアプチアン/アルビアン境界 きょうかい は北海道 ほっかいどう の蝦夷 えぞ 層 そう 群 ぐん にある。主 しゅ 指標 しひょう 種 しゅ M. renilaevis やその他 た 副 ふく 指標 しひょう 種 しゅ の鑑定 かんてい は難 むずか しいが、炭素 たんそ 同位 どうい 体 からだ 比 ひ 変動 へんどう が指標 しひょう として重要 じゅうよう である可能 かのう 性 せい がある。大 だい 夕張 ゆうばり 地域 ちいき では当該 とうがい の層 そう 準 じゅん が失 うしな われている可能 かのう 性 せい があるが、蝦夷 えぞ 層 そう 群 ぐん が分布 ぶんぷ するその他 た の地域 ちいき では現存 げんそん する見込 みこ みがある[2] 。