シベリア・トラップ：洪水玄武岩が作る巨大溶岩台地とペルム紀大絶滅

シベリア・トラップの大噴火が作った巨大溶岩台地とペルム紀大絶滅の謎を解明。洪水玄武岩の規模・原因・気候変動と生物大量絶滅の関連を詳述する科学ルポ。

シベリア・トラップは、ロシアのシベリア地域にある大規模な火成岩地帯として知られる地域を形成している。

このトラップを形成した大噴火は、地球の過去5億年の歴史の中で、知られている最大の火山活動の一つである。この噴火は100万年にわたって続き、約2億5100万年前から2億5000万年前の二畳紀と三畳紀の境界にまたがっていた。それは、当時存在していた種の90％が死滅したと推定されるペルム紀-三畳紀の絶滅イベントと同時期である。この「大往生」の原因として、シベリア・トラップの噴火が考えられている。

トラップ」という言葉は、スウェーデン語で階段を意味する言葉（trappa、またはtrapp）に由来しており、この地域の景観を形成している洪水玄武岩に典型的な階段状の丘を意味しています。

噴火の規模と年代

シベリア・トラップは面積・体積ともに巨大で、現在の分布で数十万〜数百万平方キロメートルに及ぶとされます。噴出した溶岩の総量は数百万立方キロメートルと推定され（研究により見積もり幅あり）、広大な玄武岩質溶岩台地を形成しました。高精度の年代測定（U–Pb など）により、主要な噴火活動は約2億5190万年前（=約251.9 Ma）前後、すなわちペルム紀末（ペルム紀-三畳紀境界）と時間的に対応していることが示されています。

ペルム紀大絶滅との関連 — どうして生物が大量死したのか

シベリア・トラップの活動とペルム紀末の大量絶滅（地球の生物種の大部分が消えた事件）との関連は、以下のような複合的なメカニズムで説明されます：

• 温室効果ガスの大量放出：火山活動に伴い大量の二酸化炭素（CO2）が放出され、地球規模の温暖化を引き起こしたと考えられます。
• 熱分解（サーマル）ガスの放出：マグマが堆積物中の有機物や炭酸塩岩に貫入して加熱すると、メタンや二酸化炭素、ハロゲン化合物などの温室性・毒性ガスが放出され、気候・化学組成に大きな影響を与えます。
• 硫黄酸化物の放出と酸性降雨：二酸化硫黄（SO2）などが大気中で酸化され酸性雨を降らせ、陸上植物や海洋生態系に損害を与えた可能性があります。
• 海洋の温暖化と酸素欠乏（無酸素化）：海水温の上昇により海洋循環が変化し、深海が酸素不足となって海洋生物に壊滅的影響を及ぼしたと考えられます。
• オゾン層破壊・有害化学物質：ハロゲン類や窒素酸化物の放出がオゾン層を破壊し、陸上生物への紫外線ストレスを増加させた可能性があります。

地質学的証拠

シベリア・トラップと絶滅事象の結びつきを支持する証拠には、次のようなものがあります：

• ペルム紀末の地層に見られる炭素同位体の大きな変動（C-isotope excursion）や水銀（Hg）濃度の急増は、大規模な火成活動を示唆します。
• 高精度年代測定が、溶岩流や貫入岩の主要な噴火期を絶滅の時期と一致させています。
• 堆積物中の酸素同位体や生物化石の記録から、急激な気候変動・海洋環境の悪化が裏付けられています。
• 地中に広がる貫入岩（シル・サイル）とそれに伴う熱分解作用が、堆積物中の有機炭素や炭酸塩を分解して大量の温室ガスを放出したことを示す証拠。

地質学的特徴と経済的側面

シベリア・トラップは洪水玄武岩（フラッドベイスルト）として特徴づけられ、厚い溶岩流が何層にも重なって広大な台地を成しています。溶岩だけでなく、貫入岩（シルトやダイク）も広範に分布します。これらの貫入岩と関連した熱変性は、金属鉱床（特にニッケル、銅、貴金属類）の形成に寄与し、ノリリスク（Norilsk）周辺の大規模鉱床などの資源的価値は高く評価されています。

現代の研究と意義

シベリア・トラップの研究は、大規模火成活動が地球環境や生物多様性に与える影響を理解する上で重要です。また、過去の急激な気候変動や化学組成の変化を解析することで、現在の人為的な温室効果ガス増加が引き起こす影響との類似点・相違点を検討する手がかりも得られます。最新の地球化学的・年代学的手法により、噴火の時間幅や噴火と絶滅の因果関係について精度の高い議論が進行中です。

まとめ：シベリア・トラップは、洪水玄武岩が作る巨大な溶岩台地であり、その大規模な火山活動はペルム紀末の大絶滅と密接に関連していると考えられています。噴火による温室効果ガスや毒性ガスの放出、酸性雨、海洋無酸素化など複合的な環境変化が生態系の崩壊を招いたとする説が主要な説明です。現在も活発に研究が続けられており、地球史上の大規模環境変動を理解する上で極めて重要な自然事象です。

先史時代の生活への影響

この大規模な噴火イベントは、約2億5000万年前の二畳紀と三畳紀の境界にまたがっており、二畳紀-三畳紀の絶滅イベントの原因として広く言及されている。この絶滅イベントは「偉大なる死」とも呼ばれ、地球上のすべての生物に影響を与え、当時生息していた種の90％が死滅したと推定されている。陸上の生物は、シベリアン・トラップの噴火による環境破壊から回復するのに3,000万年を要した。

世界遺産の1つであるプトラナ高原は、シベリアン・トラップで構成されている

質問と回答

Q:シベリアン・トラップはどこにいるのですか?

Q: シベリアのトラップはどのような火山岩ですか?

Q: シベリアのトラップを形成した噴火はいつまで続きましたか?

Q: シベリアのトラップを形成した噴火はいつ起こったのですか?

Q: シベリアのトラップを形成した噴火と同時期に何が起こっていたのでしょうか?

Q: ペルム紀-三畳紀の絶滅によって絶滅したと推定される生物種の数は?

Q: この地域の地形を形成している丘が「トラップ」と呼ばれているのはなぜですか?

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