化石海水

化石海水とは

化石海水とは、過去の海水が地層の隙間や帯水層中に閉じ込められたものを指します。生物の化石とは直接的な関係はなく、比喩的な表現として用いられます。地質学的な時間の中で、海水がどのようにして地中に閉じ込められ、その成分が変化してきたのかを探る上で重要な手がかりとなります。

成因

化石海水の形成過程は以下の通りです。

1. 海底堆積時の取り込み: 海底で地層が形成される際、礫や砂などの粒子間に海水が取り込まれます。通常、堆積物の重みで押し出されますが、特定の条件下で閉じ込められることがあります。
2. 成分の残留: 海水中の成分が砂などに吸着し、堆積当時の情報が保存されることがあります。
3. 陸化後の保存: 地層が陸地になった後も、淡水地下水と混ざらずに成分が維持される場合があります。
4. マントル由来水の影響: 地下深部のマントルからの水が上昇し、化石海水とともに地表に湧出することがあります。
5. 塩水くさびの進入と貯留: 帯水層への海水の進入や、堆積盆地形成期の海水が、地質構造運動をきっかけに陸化し、帯水層中に貯留されることがあります。

水質

地中に閉じ込められた海水は、周囲の地層や深度による圧力・温度の影響を受け、化学反応を起こします。そのため、現在の成分は閉じ込められた当時の海水とは異なっています。多くの化石海水は、現在の海水とは異なる成分組成を示します。

年代評価

化石海水に含まれる物質の放射性同位体比を分析することで、海水が閉じ込められた時代を推定できます。具体的には、以下の物質の同位体比が利用されます。

ヘリウム (3He / 4He)
酸素 (18O / 16O)
塩素 (36Cl / Cl)
ヨウ素 (129I / 127I)

産出と利用例

海から離れた場所にある温泉で塩分濃度が高い場合、その塩分は化石海水に由来する可能性があります。また、原油や天然ガスの採掘に伴って、随伴水として化石海水が産出することがあります。

これらの化石海水は、当時の地球環境や地質学的変化を知る上で貴重な情報源となります。

関連項目

海水
地下水
温泉
塩化物泉

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