約３８億年前の地球表層希土類金属元素循環と生命圏の解明
| Project/Area Number |
15J00507
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Earth system and resources engineering
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大友 陽子 北海道大学, 工学研究院, 特別研究員(SPD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | イスア表成岩帯 / 縞状鉄鉱層 / 最古の生命の痕跡 / グラファイト / モナザイト / ゼノタイム / ジルコン / 生命の起源 / CHIME年代測定 / 集束イオンビーム / 希土類金属元素 / 変成作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では約38億年前に形成したイスア表成岩帯に産する生物由来graphiteと共存する希土類鉱物 (zircon, monazite, xenotime)の年代測定・組成分析により、当時の微生物生態系に制約を与えることを目的とした。これら希土類鉱物はサイズ数μm～10μmと非常に小さい為、微小領域分析に強いCHIME年代法での分析を試みた。希土類鉱物はしばしばクラックが入っている為、CHIME法であってもビームがうまく当たらず正確な測定ができないという問題点が浮上した。そこで可能な限り多点分析を行い、妥当な測定値のみを採用することとした。測定の結果、zirconは過去の研究で示されたイスア表成岩帯の形成年代 (Nutman et al., 2009)と同等かそれよりも古く、当時の砕屑物由来であり変成作用の影響は少ないと考えられる。一方でxenotime及びmonaziteの年代は約37億年前と約27億年前の2箇所にピークを持つことがわかったが、CHIME年代の誤差を考えると、本結果のみでxenotimeやmonaziteの初生年代を決定することはできない。そこでgraphiteとmonaziteの微小領域における位置関係からその成因を割り出すため、monazite、基質およびgraphite凝集体が共存する部分を集束イオンビームで切断して薄膜を作製し、透過型電子顕微鏡による組織観察を行った。するとmonazite結晶中にもgraphite及び石英の包有物が観察された。このgraphiteの結晶格子は乱れており、生物由来graphiteに似た特徴を示した。この産状は形成過程でgraphiteのもととなった生物の死骸や石英がmonazite中に取り込まれた、すなわちモナザイトの前駆物質が当時の海洋で沈殿したことを示唆していると考えられる。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Data report: water activity of the deep coal-bearing basin off Shimokita from IODP Expedition 3372018
Author(s)
Wataru Tanikawa, Yoko Ohtomo, Glen Snyder, Yuki Morono, Yu’suke Kubo, Yoshihiro Iijima, Takuroh Noguchi, Kai-Uwe Hinrichs, and Fumio Inagaki
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Journal Title
Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program, 337: Tokyo (Integrated Ocean Drilling Program Management International, Inc.)
Volume: 337
Pages: 1-12
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Microstructure and geochemistry of organic matters associated with iron minerals in 3.2 Ga banded iron formations, Moodies Group, Barberton Greenstone Belt, South Africa.2017
Author(s)
Nakajima, R., Ohtomo, Y., Otake, T., Kakegawa, T. & Sato, T.
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
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[Presentation] Micro to nanoscale observations of carbonaceous matters in 3.2 Ga Banded iron formations, Sheba Gold mine, Moodies Group, Barberton Greenstone Belt and >3.7 Ga schist, Isua Supracrustal Belt2017
Author(s)
Ohtomo, Y., Nakajima, R., Otake, T. & Kakegawa, T.
Organizer
Goldschmidt Conference
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[Presentation] Biosignature recorded in geochemical correlations between organic matter and Fe-bearing minerals in 3.2Ga banded iron formations, Barberton Greenstone Belt, South Africa.2016
Author(s)
Nakajima, R., Ohtomo, Y., Otake, T., Kakegawa, T. and Sato, T.
Organizer
Goldschmidt Conference
Place of Presentation
パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
Year and Date
2016-06-26
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[Presentation] CCS現場条件を再現するリアクターシステムの開発及びシステムを利用したCO2資源化菌の培養実験2015
Author(s)
大友陽子, 井尻暁, 池川洋二郎, 堤正純, 井町寛之, 浦本豪一郎, 星野辰彦, 諸野祐樹, 酒井早苗, 斉藤由美, 谷川亘, 廣瀬丈洋, 稲垣史生.
Organizer
平成27年度資源・素材学会北海道支部総会および春季講演会
Place of Presentation
函館市国際水産・海洋総合研究センター(北海道函館市)
Year and Date
2015-06-13
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