32億年前の浅海性縞状鉄鉱層における化学沈殿と初期続成作用によるFeとMg同位体分別

抄録

本研究では、32億年前の浅海域にて堆積した南アフリカ・バーバートン緑色岩帯ムーディーズ層群中に産する鉄に富む堆積岩を対象とし、FeおよびMg同位体を用いて、当時の海洋からの化学沈殿過程および続成作用における鉱物相の変化について明らかにすることを目的とした。バルク試料の鉄同位体比は、マトリックス比やFe/Al比が低下するにつれて低下する傾向が見られた。これらの傾向は鉄同位体比が初期沈殿時における溶存二価鉄の部分酸化による同位体分別の傾向を保持していることを示しており、三価鉄を含む初期沈殿物はFeに関して閉鎖系で磁鉄鉱や炭酸塩鉱物へと相変化したと考えられる。また、Mg同位体比の分析結果は、均一なMg同位体比を持つ炭酸塩鉱物と珪酸塩鉱物端成分の混合によって説明することができ、このことは炭酸塩鉱物が海水に対して開放系である続成作用の初期過程で形成したことを示唆している。