峨眉山トラップ（エメイシャン大火成省）とは｜地質学とペルム紀大量絶滅の関係

峨眉山トラップ（エメイシャン大火成省）の地質学的特徴、洪水玄武岩の成因と年代、ペルム紀大量絶滅との関係を最新研究でわかりやすく解説。

峨眉山トラップ（エメイシャン大火成省）は、中国南西部の四川省周辺に広がる大規模な洪水玄武岩類からなる火成岩群で、地質学的には大型火成岩県（大規模火成岩貫入・噴出体、いわゆる"LIP"）に分類されます。トラップ（trap）という名前は、複数の玄武岩流が何層にも重なって段状（ステップ状）の地形を形作ることに由来します。峨眉山トラップは、局所的には海底堆積物や堆積岩とともに観察され、多くの火成岩や火山関連堆積物が露出しています。

年代と規模

エメイシャン（峨眉）トラップの大規模な噴出は、約2億6千万年前（約2.6億年前、後期ペルム紀のグアダルーピアン～カピタニアン付近）に始まったとする年代測定が示されています。この年代は、後にやや時代が下る約2億5,100万年前に始まったとされるシベリアのトラップ（シベリア大火成省）よりも古く、規模はシベリアほど巨大ではありませんが、それでも当時の局所〜地域規模の環境と生物多様性に大きな影響を与えるのに十分な火山活動でした。

岩石学的特徴

エメイシャン・トラップを構成する岩石は主に玄武岩質の溶岩流（洪水玄武岩）で、厚い溶岩層が広く分布します。これらの溶岩流の間には時に火山砕屑物や火山性堆積物、侵入岩が見られ、化学組成や岩相の変化も観察されます。火成活動の様式は、広域にわたる溶岩流の頻繁な噴出が中心で、マグマの大量供給が短期間に集中したことが示唆されます。

ペルム紀中〜後期の大量絶滅との関連

エメイシャン・トラップの活動時期は、後期ペルム紀に観察される一連の生物多様性の変動、特にグアダルーピアン紀末の（カピタニアン）絶滅事象と概ね一致します。これらの絶滅イベントでは海生生物（例えば一部の有孔虫、フズリニッド類、三葉虫や腕足類など）や陸上生態系にも影響が記録されています。時間的な一致は、火山活動が当該絶滅の重要な原因の一つだった可能性を示唆しますが、因果関係の詳細は現在も研究・議論されています。

考えられる影響メカニズム

• 温室効果ガスの放出：大量の二酸化炭素（CO2）やその他の温室効果ガスがマグマから放出され、長期的な地球温暖化を引き起こした可能性があります。
• 硫黄酸化物と急激な気候変動：二酸化硫黄（SO2）や硫黄酸化物の大量放出は酸性雨や大気中のエアロゾルによる日射の遮断をもたらし、短期の寒冷化や光合成ストレスを引き起こした可能性があります。
• 海洋の酸性化と酸素減少（硫化化・無酸素化）：大気から海洋への化学物質の供給や温暖化による海洋循環変化が海水の酸素含有量を低下させ、海洋生態系に壊滅的影響を与えたことが示唆されています。
• その他の二次効果：土壌や淡水系の酸性化、食物網の攪乱、繁殖成功率の低下などが連鎖的に生物多様性喪失を拡大したと考えられます。

証拠と研究の状況

エメイシャン噴火と絶滅との関連を支持する証拠としては、同時期の岩石記録に見られる炭素同位体の変動（C異常）、海洋堆積物中の酸素欠乏（黒色シェールの増加など）や硫黄同位体の異常、火山灰や火成物質の層の同定などが挙げられます。また、一部研究では汚染元素や水銀（Hg）の濃度上昇が火山活動と整合するデータとして報告されています。一方で、絶滅の程度や地域差、時間幅については不均一であり、火山活動だけで全てを説明するのは難しいとの見解もあります。

代替仮説と議論

大量絶滅を説明する代替の仮説として、隕石や流星・彗星の衝突説が提案されたことがあります。衝突は急激な気候変動やタービダイト（衝撃堆積）などを引き起こす可能性がありますが、エメイシャンやペルム紀中の絶滅に直接対応する決定的な衝突クレーターの証拠は得られておらず、この仮説は広く支持されていません。現在の主流の考え方は、峨眉山トラップのような洪水玄武岩の大規模噴出が主要因の一つとして重要な役割を果たした可能性が高く、他の地球環境要因（海面変動、海洋循環の変化、生態学的脆弱性など）と相互作用したという複合的なモデルです。

今後の課題

さらなる高精度な年代測定、詳細な地球化学分析、堆積記録の地域比較、気候モデルを用いた定量的な影響評価などが必要です。特に噴出量の定量化や、放出ガスの種類と総量の推定、海洋・大気への影響の時間スケールを明らかにする研究が進めば、峨眉山トラップとペルム紀の大量絶滅の関係をより正確に評価できます。

まとめると、エメイシアン（峨眉山）トラップは後期ペルム紀に活動した重要な大型火成岩省であり、その噴火はグアダルーピアン紀末の大量絶滅と時間的に大きく重なります。火山活動が気候・海洋環境に与えた影響が生物多様性の激減に寄与した可能性は高いものの、単一要因で説明できるわけではなく、複数の要因が重なって絶滅イベントを引き起こしたと考えられています。

質問と回答

Q:峨眉山トラップとは何ですか?

Q: エメシヤン・トラップの大きさは、ほかの大きな火成岩地帯と比べてどうなのでしょうか?

Q:エメシヤン・トラップスは生態学や古生物学にどのような影響を与えたのでしょうか?

Q:大量絶滅を説明するために、どのような理論が提唱されているのですか?

Q: 峨眉山トラップの形成につながる噴火はいつ始まったのでしょうか?

Q:火山活動と大量絶滅はどのように関係しているのか?

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