エチオピア北部のアファールトライアングルは、地球上で最も過酷で人里離れた環境の一つです。 この地殻変動の激しい地域には、大陸が分裂した記録や、大陸に海が押し寄せたエピソード、海が周期的に乾燥し塩水プールや乾いた土地になったためサンゴ礁や微生物マットなどの塩水堆積物の跡があります。
過去の調査により、この地域が地球上で最も若い海である可能性を示す証拠が発見された。 この地域の堆積記録を理解することは、極限環境における将来の洪水や炭酸塩形成の手がかりとなるかもしれません。
2013年10月、アディスアベバ大学（エチオピア）、フリブール大学（スイス）、ゲント大学（ベルギー）の科学者が共同で、アファー三角地帯北部のダナキル凹地の歴史についてより深く知るために協力し、この地域の堆積物調査を行いました。 具体的には、海や湖が蒸発してできた塩水（エバポライト）に覆われた古代の裾礁段階や微生物マットの化石などの堆積物を調査しました。 それ以来、チームはこの一連の堆積岩と、それらを形成した過去の環境を調べ、理解することに努めてきました。
チームの知る限り、これはアファール北部の炭酸塩堆積物を約半世紀ぶりに再訪したことになります。 この遠征の結果、この地域の堆積物に関するさらなる研究のためのプラットフォームとして、アファール炭酸塩研究コンソーシアムが結成されました。 2015年1月下旬から重要な後続の現地探検が始まった
Afar: 地質学的実験室
ダナキル窪地は、西をエチオピア高原に、東を正断層に囲まれた隆起地であるダナキルホルストに囲まれています。
この窪地には、地球上で最も標高が低く、海抜130メートルのダロール盆地があります（図1参照）。 この盆地は、一年中、地球上で最も暑い気温の場所にあります。 1960年代から1970年代にかけて、カリ鉱山とフランス国立科学研究センターおよびイタリア国立科学研究所の共同研究により、ダナキル窪地の堆積物の特徴が予備的に明らかにされました。 それ以来、地球科学の研究は、テクトニクスと堆積を統合した盆地の分析的研究よりも、テクトニクス、火山学、地球物理学に主に焦点を合わせてきた
地震と火山に焦点を合わせることは驚くべきことではない。 アファールは、地球上で唯一、初期の海底のリフティングが陸地にまで忍び寄っている場所である。 大陸移動説の初期から、地質学者はアファール三角地帯を、大陸や、場合によっては海洋のリフティングの発生を詳細に研究できるフィールドラボとして利用してきました。 約3000万年前、地球の割れ目から溶岩がにじみ出し、大地を覆い尽くし、アラビアとアフリカの分裂を告げました。 三角形の北部にある断層、火山、マグマダイクは、紅海の地域的な構造的傾向と平行に走っています。 また、海洋の広がり尾根に沿って観測されるのと同様の磁気異常の記録もあります。 地球科学者は、この地域が地球上で最も若い海になろうとしていると予測しています。
Records of Early and Episodic Marine Flooding
特に、この地域が紅海に覆われていた時代の遺物であるサンゴ礁と呼ばれるサンゴや藻類の生育する地層を研究しています。 また、エバポライト、微生物礁堆積物、温泉炭酸塩に富む層は、同じ地域が異なる時代に過塩水湖（ブライン・プール）に覆われていたことを示しています（図2参照）。 サンゴ礁と微生物礁の間には、二枚貝1種と腹足類1種の貝殻堆積物が発見され、この地域が制限された海洋状態と開放された海洋状態の間で交互に変化したことを示している
研究チームが調べた海洋堆積物は、少なくとも4つの重なったサンゴ礁単位からなる。 研究チームは、侵食された層で区切られた裾礁が形成された時期の証拠を発見し（図3参照）、新しい堆積が起こらなかった長い期間と空気にさらされた可能性を示唆した。 炭酸塩岩の間に散在する広範な蒸発堆積物は、この地域で海が周期的に干上がったことをさらに証明するものです。 ダナキル窪地の衛星画像とデジタル標高モデルの重ね合わせ。 出典：ASTER GDEM ©METI and NASA Landsat 7 Landsat ETM+
Future Studies
調査地域のサンゴと二枚貝の炭素14（δ14C）およびウラン・トリウム同位体比（230Th/234U）によるこれまでの年代測定から、これらの化石は23万年～24万年の間と示唆されていました。 さらに、微生物マット堆積物-小型ストロマトライトとトロンボライト-は、岩礁斜面環境とサンゴ礁空洞だけでなく、古代と最近の過塩水湖の縁でも発見されている。 湖を縁取る温泉炭酸塩やブライン・プールの堆積物は、凹地が閉鎖された時期に熱水活動がこの地域に影響を及ぼしたことを示唆している。 これらのよく露出した微生物堆積物を研究することにより、研究チームは外洋と過塩水環境の両方において微生物プロセスがどのように炭酸塩沈殿を媒介したかをよりよく理解できる。
物理観測とフィールドデータを統合することにより、環境変動が堆積物の沈殿にいかに影響したか、これらの堆積物が構造およびマグマイベントの影響をいかに受けたかという流域全体の理解が得られるだろう。
謝辞
フリブール大学、ゲント大学、欧州科学財団のColdwater Carbonate Reservoir Systems in Deep Environments-European Research Network (COCARDE-ERN) の支援に感謝します。 また、フィールドワークを円滑に進めてくれたアジスアベバ大学地球科学部に感謝する
。