世界で最も古い岩石は、カナダのイエローナイフで見つかった41億年前のアカスタ片麻岩でしたが、その後、2008年に42億8,000万年前の片麻岩が、カナダのハドソン湾の東岸で見つかりました。カナダの大地は変成岩と花崗岩の、古い地質史を刻むカナディアンシールドと呼ばれる楯状地で構成されていて、その起源はグリーンランドやシベリアを含む先カンブリア時代の古大陸でした。カナダ東部の数十億年前の地質は、美しい風景の中の思いがけない場所に顔をのぞかせ、地球の歴史を語りかけてきます。ここでは27億年前の先カンブリア代(始生代)の縞状鉄鉱層をご紹介します。新たな化石の発見や生物学的な研究で明らかになっています。縞状鉄鉱層は大規模な鉄鉱山として開発され、昔から人類に大変役立ってきた地層でもあります。アルゴマ地方北部、Wawa地区にはトランスカナダハイウエイを車で行きました。イシクラゲ話題は突然、我が家の裏庭の事になります。これはよく見かけるキクラゲのような生物です。乾くと乾燥ワカメとそっくりです。これはイシクラゲと言う藍藻(ネンジュモ)の一種の原核生物で、光合成を行って酸素を出す藻類なのです。このイシクラゲのご先祖様が、今回の縞状鉄鉱層に大きく関係していたのです。身近な裏庭のイシクラゲと縞状鉄鉱層(スペリオル湖型)と関係があった事に、大変驚きました。ついて2009年の夏にスペリオル湖北部へ行きました。当時は縞状鉄鉱層に強い関心を持っていて、キャンプと合わせて行く事が出来たのは本当にラッキーでした。縞状鉄鉱層の露頭は、アルゴマ(Algoma)地方の北部、ワワ(Wawa)の町の手前、約11kmの場所にあります。地図を見て場所に見当をつけ、慎重に運転を続けながら、右の切り通しに注意を払って走りました。すると普通は見かけない模様の露頭を見つけて、芸術的な褶曲をはっきり確認できました。露頭の長さは100m程度。道路の左側にも確認できますが、右の地層のほうが特徴がはっきりしています。右の露頭を登ると、磁鉄鉱が一面に広がっています。露頭の地層は面白いほどに曲げられており、細かな部分まではっきり構造がわかります。27億年前の縞状鉄鉱の地層は、その様相から上部・中部A・中部B・下部の3つに分けることが出来ます。中部B=大きな褶曲の岩相(縞状鉄鉱)下部=分厚い黒緑色岩相(変成を受けた火山岩)白い部分は珪酸塩物質でチャートと思われます。黒い部分と赤い部分(錆)は磁鉄鉱です。磁鉄鉱を含んだ薄いグレーの鉄珪酸塩になっている部分もよくわかります。露頭の上は一面に磁鉄鉱が広がり、2万年前の氷河で削られたため、緩やかな起伏があります。起伏には石英と磁鉄鉱の楕円状の模様があり、波打った起伏の方向と、氷河と共に移動した石によってつけられたひっかき傷から、氷河が流れた方向がわかります。小規模な縞状鉄鉱層ですが、カナダの地質時代の大きなイベントが理解できる場所で、興味深く観察できました。褶曲のある縞状鉄鉱層(上)と火山岩層(下)縞状鉄鉱層(上)と火山岩層(下)青みのある黒い磁鉄鉱層と白い珪酸塩層の縞模様です。滑らかな表面は氷河が削った跡です。海底の広く傾斜してデコボコのある火山岩堆積物の表面に、磁鉄鉱と珪酸塩が繰り返し堆積したことを物語っています。青黒い色で鈍い光沢を持っている。地層表層部は、この青みを帯びた磁鉄鉱で覆われている。黒い部分は磁鉄鉱ですが青黒い色ではない。白い筋状に見えるのは炭酸塩相と思われ、表面が溶解して薄いクリーム色になっている。変成を受けた輝緑岩ガラス光沢のある長方体の斑晶が、明瞭ではないが方向性を持って点在しているが、向きは一様ではない。石英のような透明に近い粒子が含まれ、薄い褐色で巣状の丸い粒子も認められる。火山岩を下部に持つ縞状鉄鉱層は、火山活動に関係するアルゴマ型だと言われています。Wawa地区の縞状鉄鉱層はアルゴマ型です。北には東西方向に伸びるグリーンストーン・ベルト(苦鉄質・超苦鉄質の火山岩の地層)が6つあります。いくつかのグリーンストーン・ベルトを含む縞状鉄鉱層の地域は、スペリオル湖西岸のメサビ鉄山があるミネソタ州バージニアへ続いています。赤鉄鉱=酸化鉄や磁鉄鉱=還元鉄ができて縞状鉄鉱層になったと考えられています。グリーンストーン・ベルトに含まれ,、成因は片麻岩や花崗岩の大陸塊において広域火成活動が継続して起こり、形成されたと考えられていますが、二つの説があります。大陸地殻に乗り上げるときに、海洋地殻側で海底火山活動が起こった。海底に噴出した玄武岩質マグマは鉄やマグネシウムを多く含んでおり、中でも鉄の酸化と還元が行われて珪酸塩成分や炭酸塩成分も堆積し縞状鉄鉱層ができたとする説。褶曲や断層ができつつ隆起して地表に現れた。比重の軽い海底の花崗岩や片麻岩の上部に、膨大な量の玄武岩質火山岩が継続して噴出・堆積し、それに伴って縞状鉄鉱層も堆積したとする説。基盤の岩石と噴出した岩石の密度の違いによる沈み込み(垂直のテクトニクスとも呼ばれる)が起こり、堆積物は沈降しながら褶曲し下部の岩盤はマッシュルームのように盛り上がった。垂直のテクトニクス*玄武岩の密度=2.9~3.1g/cm3、片麻岩や花崗岩地殻の平均密度約は2.7g/cm3です。*上図のような物質の垂直移動は、レリー・テイラー不安定性と呼ばれている。*日本列島も太平洋プレートが沈み込む場所に位置してます。*日本の火山帯は、沈み込んでいくプレート上部に発生したマグマの上昇で形成されました。縞状鉄鉱層についてチャート起源の珪質岩層と、酸化鉄の薄層の細かい互層から形成される縞状構造が著しく発達した地層。現在見つかっている縞状鉄鉱床は世界の全鉄鉱床の約60%に相当しています。巨大な鉱床はカナダのラブラドール地方、南アフリカのトランスバーアル地方、ブラジルのミナスジェライス州、オーストラリアのハマスレイ地方に分布しています。形成年代は38~18億年前の間で、25億年前の時代に形成された鉱床が最も多い。ロデニア大陸は10億年前の古大陸ですが、この大陸が分裂してゴンドワナ大陸(6億年前)になった時、縞状鉄鉱層は既に大陸内に帯状に存在しており、プレートテクトニクスによって現大陸に分離された事がわかっています。Fe3O4)から成り、また両者の混合物である場合も多い。細粒潜晶質シリカ、石英粒子のモザイク連晶や、炭酸塩鉱物(カルサイトやドロマイト)を含むことがある。磁鉄鉱亜相は磁鉄鉱、鉄珪酸塩または炭酸塩層、チャート層の互層から成る。この岩相の鉱石は通常30%~35%のFeを含んでいる。FeCO3)の互層を含む。多くの場合、磁鉄鉱~菱鉄鉱~珪岩をへて酸化物層に漸移しており、緩やかに沈殿した地層。石英の他、鉄を含んだ珪酸塩鉱物が見られる。珪酸塩相を構成する鉱物はFeやFe2+であることが多く、還元性環境下で形成されたと考えられている。CO2が多いと菱鉄鉱が沈殿し、少ないと鉄珪酸塩が形成される。7~8%の炭質物と40%前後の細かい黄鉄鉱の集合物で、酸素に乏しい環境下で沈殿した岩相。持つが、炭酸塩相の中に時々鉄珪酸塩相が含まれている事がある。オンタリオ州で典型的な鉱山は、コバルト近郊のシャーマンマイン、スティープロック・レイク鉱山、Wawa地区のいくつかの鉱山である。