「黄金色」の輝きを放つこの極めて保存状態の良い化石には、どのような秘密があるのでしょうか?

最近の研究で、ドイツのポシドニア頁岩の化石の多くは、その輝きの源であると長い間考えられてきた、一般に愚者の金として知られる黄鉄鉱からの輝きを得ていないことが判明した。 代わりに、黄金の色合いは、化石が形成された条件を示唆する鉱物の混合物によるものです。

光るものは金だけではなく、化石の場合は愚か者の金ですらありません。 テキサス大学オースティン校の科学者らは、ドイツのポシドニア頁岩の化石に関する新たな洞察を発見した。 化石の輝きは黄鉄鉱(愚者の黄金)によって引き起こされるという長年の考えに反して、研究チームは金色の輝きが鉱物の組み合わせであることを発見し、それが化石が形成された環境についての手掛かりを提供する可能性がある。

オームデン採石場で発見された黄金のアンモナイトの化石。
オームデン採石場で発見された黄金のアンモナイトの化石。 ローワン・マーティンデール / テキサス大学オースティン校ジャクソン地球科学大学院

これらのジュラ紀初期の化石(世界で最もよく維持されている海洋生物の一部)の起源を明らかにすることは、大気中の酸素濃度がその生成にどのような影響を及ぼしたかを理解する上で重要です。

テキサス大学ジャクソン地球科学大学院のローワン・マーティンデール准教授は、人々が採石場を訪れると、暗い頁岩のスラブから金色のアンモナイトが出てくるのを観察できるとコメントした。 「しかし驚いたことに、化石から黄鉄鉱を見つけるのに苦労しました。 黄金色に見えた化石も、黄色の方解石を含むリン酸塩鉱物として保存されています。 これは、この有名な化石鉱床に対する私たちの見方を劇的に変えます。」

この研究は、ドリュー・ムセンテ氏(コーネル大学の元助教授およびジャクソンスクールの博士研究員)によって指導され、最近『Earth Science Reviews』に文書化されました。

アンモナイトの化石 オームデン採石場、ポシドニア頁岩ラガーシュテット産。
アンモナイトの化石 オームデン採石場、ポシドニア頁岩ラガーシュテット産。 シンジニ・シンハ / テキサス大学オースティン校ジャクソン地球科学大学院。

ポシドニア頁岩の化石には 183 億 XNUMX 万年前まで遡ることができる歴史があり、これらの化石には「魚竜の胚」、墨嚢を持つイカ、ロブスターなどの珍しい軟体の標本が含まれています。 このような詳細な保存を引き起こした化石化の状況を理解することを目的として、研究チームは走査電子顕微鏡を使用して多数のサンプルの化学組成を分析しました。

「それらを顕微鏡に入れて、その保存の歴史を伝えるのを手伝うのが待ちきれませんでした」と共著者で、より大きなサンプルの一部を扱ったミズーリ大学地質科学部准教授のジム・シフバウアー氏は語った。

研究者らは、周囲の黒色頁岩にはフランボイドと呼ばれる黄鉄鉱結晶の微細な塊が点在しているにもかかわらず、どの例でも化石が主にリン酸塩鉱物で構成されていることを発見した。

ジャクソンスクールの博士課程学生であるシンジニ・シンハは、化石上のフランボイドを見つけようとしたプロセスについてコメントし、「化石上のフランボイドを探すのに何日も費やした」と述べた。また、「標本の一部については、母材では 800 個のフランボイドを数えましたが、化石にはおそらく XNUMX ~ XNUMX 個ありました。」

化石のさまざまな領域に黄鉄鉱とリン酸塩が存在することは、化石化環境に関する重要な情報を明らかにするため、非常に重要です。 黄鉄鉱は酸素欠乏状態で形成されますが、リン酸塩鉱物は酸素を必要とします。 この研究は、無酸素の海底は化石を劣化や捕食者から守る役割を果たしている一方で、化石化に必要な化学プロセスを引き起こすには酸素のパルスが必要だったことを示唆している。

ポシドニア頁岩から採取した魚竜の標本を持つテキサス大学オースティン校の地球科学の学生たち。
ポシドニア頁岩から採取した魚竜の標本を持つテキサス大学オースティン校の地球科学の学生たち。 ローワン・マーティンデール

これらの発見は以前のことを補完するものです 実施された研究 この研究チームは、コンセルヴァト・ラガーシュテッテンと呼ばれる、非常に保存された化石の埋蔵地として知られる遺跡の地球化学的状態について研究した。 しかし、これらの研究の結果は、ポシドニアでの優れた化石保存に必要な条件に関する長年の理論に矛盾しています。

「酸素欠乏症が優れた保存状態を引き起こすと長い間考えられてきましたが、それが直接的に役立つわけではありません」とシンハ氏は言う。 「それは環境をより速く化石化するのに役立ち、それが保存につながりますが、保存を強化するのは酸素化です。」

結局のところ、酸素化、およびリン酸塩と付随する鉱物も化石の輝きを強化したことが分かりました。


最初に雑誌に掲載された研究 地球科学のレビュー。 23年2023月XNUMX日。