グランドキャニオンには、時間がただ諦めたかのような線が岩の中に走っている。底には古代の結晶質岩、頂上にはカンブリア爆発期の砂岩、そしてその間には、あまりに無礼なほど大きな地質記録の空白がある。その名も「大不整合」。

「このギャップは2億年程度——大したことないですが——から、10億年以上に及ぶこともあります」と、オーストラリア・ウロンゴン大学の地球科学者ニコラ・フラマンは言う。つまり、失われた億年に対する許容度次第で、そこそこすごいから極めてすごいまでの幅がある。

最近の『ネイチャー』誌の研究で、フラマンと同僚のサントシュ・ドゥンガナは、このギャップが惑星の深部の助けを借りて刻まれたと主張している。彼らのモデルによれば、地球のマントル内の高温岩石のゆっくりした流れが、数億年にわたって大陸全体を押し上げ、氷河がそれを削り、その後沈み込ませて、新しい堆積物がその傷跡を埋めたという。岩石記録の最大の穴は、惑星内部の深部で起きているプロセスの指紋かもしれない——どうやら地質学にも影の深層国家があるらしい。

北米の大不整合の上に載る最も古い堆積物は、6億3500万年前から4億8200万年前のものだ。地質学者たちはこれを北米の大部分、北ヨーロッパの一部、そして中国北部にまで追跡している。「特に北米で、何かが起きたようです」とフラマンは言う。これは、世界の他の地域は比較的軽く済んだ、という丁寧な言い方だ。

主要な説明は氷河作用だった。およそ7億2000万年前から6億3500万年前の間に、氷河は熱帯にまで達し、一部の科学者は地球全体が凍結したと考えている。いわゆる「スノーボールアース」だ。「氷床は表面を削り、こすり、掻き取るのが非常に得意です」とフラマンは説明する。彼によれば、氷河は岩石を侵食する能力が川の約10倍だという。しかし、もし地球全体が凍ったのなら、大不整合はどこにでもあるはずだ。そして、そうではない。気まずい。

他の説明には、地殻のリフト（引張と伸張）や世界的な海面低下があった。しかしリフトは主に大陸の縁で作用し、海面変化はすべての大陸に等しく影響したはずだ。「広範な氷河作用があったことは間違いありません。時代を通じて海面変化があったことも間違いありません。問題は、それだけで大不整合のパズルを完成させられたかどうかです」とフラマンは言う。どうやら答えはノーだったらしい。

第四の説は、マントル自体が大陸を上下に動かしているというもので、動的トポグラフィーと呼ばれる。「提案はされていましたが、定量的に検証されていませんでした」とフラマンは言う。そこで彼のチームが検証に乗り出した——誰かがいつか宿題をチェックしなければならないからだ。

地表から約100〜200キロメートル下から、ほぼ3000キロメートルに至るまで、地球のマントルはゆっくりと対流している。「たとえばラバランプのようなもので、あるものは上がり、あるものは下がります」とフラマンは説明する。「冷たい岩石は沈み、熱い岩石は上昇します」。マントルは固体だが、岩石の一部は約2億年かけて地表から地球深部へとゆっくり移動することができる。その動きが表面を引っ張る。沈み込み帯で冷たい海洋底のスラブがマントルに沈み込む場所では地面が引き下げられ、熱いマントルが上昇する場所では押し上げられる。ただし、この上下動の振幅についてはまだ議論がある。「要するに数百メートルで、正確な値はまだ解明されていません」とフラマンは言う。つまり、数百メートル、プラスマイナス数百メートルといったところだ。

ドゥンガナとフラマンは、10億年前まで遡るマントル対流の6つのシミュレーションを、その間の tectonic plate の動きの復元に基づいて実行した。そして、地面が上昇・下降した地域を類似のパターンでグループ化し、不整合が形成されるべき場所と、現在まで残るべき場所を特定した。しかしフラマンによれば、これらのシミュレーションの初期設定は…