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「海底下の大河」の鉄と硫黄の同位体地球化学:含有種別測定への試料前処理ライン構築

Publicly Offered Research

Project AreaProject TAIGA: Trans-crustal Advection and In-situ biogeochemical processes of Global sub-seafloor Aquifer
Project/Area Number 21109504
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

山口 耕生  東邦大学, 理学部, 准教授 (00359209)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2010: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords海底 / 熱水 / 微生物 / 鉄 / 硫黄 / 硫化物 / 同位体 / クリーンルーム
Research Abstract

地球最大の生物圏の可能性が高い海底下の微生物生命圏を支える原動力として、海底でのエネルギーや物質の循環を探ることは非常に重要である。海底下の流体の移流現象を陸域河川に匹敵する「海底下の大河」として捉えて、その影響を地質一化学一生命の多面相互作用として理解する領域研究の公募研究として、研究航海で採取する玄武岩変質試料を主な対象に、鉄と硫黄の地球化学を展開する。「大河」の流域に沿う試料を対象に、鉄及び硫黄の含有鉱物の鉱物種別の存在量・Fe^<3+>/Fe^<2+>比・鉄の同位体組成、硫酸塩/硫化物の鉱物別の硫黄の含有量及び硫黄の同位体組成を求める分析による多元的かつ高精度な地球化学データから、「海底下の大河」の鉄/硫黄のフラックスと鉄/硫黄代謝微生物活動を制約することを、主な研究目的とする。
平成21年度は、本研究費のサポートを受け、自身のラボにクリーンルームや酸分解蒸発乾固装置を設計・制作・導入して、「混酸分解と試料蒸発乾固を清浄かつ安全な準閉鎖環境で一貫して行えるシステム」を構築する基盤とした。最終年度である平成22年度は、(1)鉄の存在形態別分析ラインの構築および性能評価、(2)硫黄の存在形態別分析ライン(Kiba Solutionを用いた硫化物/硫酸塩の化学分離ライン)の構築、の構築および性能評価、などを行った。それぞれ、学生の卒業研究の課題として行った研究を含む。研究年度終了後の平成23年度には、各種の研究航海等で採取された、あるいは今後採取する予定の、「海底下の大河」関連の実試料の入手を計画しており、本研究費を受けて構築した分析ラインを用いた測定を、複数の学生の卒業研究あるいは修士論文研究の課題として与え、今後精力的にする予定である。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (57 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (39 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Iron and carbon isotope evidence for ecosystem and environmental diversity in the~2.7 to 2.5 Ga Hamersley Basin, Western Australia2010

    • Author(s)
      Czaja, A.D., Johnson, C.M., Beard, B.L., Eigenbrode, J.L., Freeman, K.H., Yamaguchi, K.E.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 292 Pages: 170-180

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    • Author(s)
      Yamaguchi, K.E., Oguri, K., Ogawa, N.O., Sakai, S., Hirano, S., Kitazato, H., Ohkouchi, N.
    • Journal Title

      Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology

      Volume: 294 Pages: 72-82

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  • [Journal Article] Enrichment of molybdenum in Mesoarchean black shales : A preliminary result of DXCL-DP (Dixon Island -Cleaverville Drilling Project), Pilbara, Western Australia2010

    • Author(s)
      Yamaguchi, K.E., Sakamoto, R., Hosoi, K., Kiyokawa, S., Naraoka, H., Ikehara, M., Ito, T.
    • Journal Title

      Geological Survey of Western Australia, Record

      Volume: 18 Pages: 398-400

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  • [Journal Article] Mesoarchean hydrothermal oceanic sedimentation and environment : DXCL-Drilling West Pilbara, Australia2010

    • Author(s)
      Kiyokawa, S., Ito, T., Ikehara, M., Yamaguchi, K.E., Naraoka, H., Sakamoto, R., Koge, S., Hosoi, K., Suganuma, Y.
    • Journal Title

      Geological Survey of Western Australia, Record

      Volume: 18 Pages: 375-377

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    • Author(s)
      Tomoaki Nagatal, Kiyokawa, S., Sakamoto, R., Takehara, M., Ikehara, M., Oguri, K., Goto, S., Ito, T., Yamaguchi, K.E.
    • Journal Title

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      Volume: 18 Pages: 378-379

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    • Author(s)
      Sakamoto, R., Kiyokawa, S., Ito, T., Ikehara, M., Naraoka, H., Yamaguchi, K.E., Suganuma, Y.
    • Journal Title

      Geological Survey of Western Australia, Record

      Volume: 18 Pages: 398-400

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    • Author(s)
      Yamaguchi, K.E., Oguri, K,, Ogawa, N.O., Sakai, S., Hirano, S., Kitazato, H., Ohkouchi, N
    • Journal Title

      Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology (in press)

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  • [Journal Article] Iron and carbon isotope evidence for ecosystem and environmental diversity in the ~2.7 to 2.5 Ga Hamersley Basin, Western Australia2010

    • Author(s)
      Czaja, A.D., Johnson, C.M., Beard, B.L., Eigenbrode, J.L., Freeman, K.H., Yamaguchi, K.E.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters 292

      Pages: 170-180

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      Yamaguchi, K.E., Kiyokawa, S., Ito. T., Ikehara, M., Kitajima, F., Suganuma, Y.
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      Yamaguchi, K.E.
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      Pages: 40-49

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    • Author(s)
      Kiyokawa, S., Yokoyama, K.
    • Journal Title

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      Pages: 19-29

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      Ninomiya, T., Kiyokawa, S.
    • Journal Title

      Memoir of Faculty of Science, Kyushu University, Series D, Earth and Planetary Sciences XXXIII

      Pages: 1-12

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  • [Journal Article] ガーナ南西部・原生代Birimian超層群の地質-1原生代前期の海洋底層序2009

    • Author(s)
      清川昌一、伊藤孝
    • Journal Title

      茨城大学教育学部紀要(自然科学) 58

      Pages: 25-33

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      山田晃司、山口耕生、清川昌一、坂本亮、池原実、細井健太郎、伊藤孝
    • Organizer
      平成22年度 高知大学 海洋コア総合研究センター全国共同利用研究成果発表会
    • Place of Presentation
      高知大学、高知県高知市
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      2011-03-01
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 太古代の海洋底環境と層序復元:ピルバラ・バーバートン・スペリオルの例2011

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      清川昌一、伊藤孝、池原実、山口耕生, 坂本亮、寺司周平、細井健太郎
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      平成22年度 高知大学 海洋コア総合研究センター全国共同利用研究成果発表会
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      高知大学、高知県高知市
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      2011-03-01
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  • [Presentation] 西オーストラリア・ピルバラにおける32億年前の黒色頁岩に見られる黄鉄鉱の岩石学的特徴と硫黄同位体比2011

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      坂本亮、清川昌一、奈良岡浩、伊藤孝、池原実、菅沼悠介、山口耕生
    • Organizer
      平成22年度 高知大学 海洋コア総合研究センター全国共同利用研究成果発表会
    • Place of Presentation
      高知大学、高知県高知市
    • Year and Date
      2011-03-01
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  • [Presentation] 鹿児島県・薩摩硫黄島長浜湾における熱水活動と鉄沈殿環境の解明2011

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      永田知研、清川昌一, 池原実、小栗一将、後藤秀作、伊藤孝、山口耕生, 上芝卓也
    • Organizer
      平成22年度 高知大学 海洋コア総合研究センター全国共同利用研究成果発表会
    • Place of Presentation
      高知大学、高知県高知市
    • Year and Date
      2011-03-01
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      2010 Annual Research Report
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      寺司周平、清川昌一、伊藤孝、山口耕生、池原実、稲本雄介
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      平成22年度 高知大学 海洋コア総合研究センター全国共同利用研究成果発表会
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      高知大学、高知県高知市
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      2011-03-01
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 薩摩硫黄島長浜湾における10年間気象データと鉄沈殿物の関連について2011

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      上芝卓也、清川昌一、永田知研、二宮知美、小栗一将、伊藤孝、池原実、山口耕生、後藤秀作
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      平成22年度 高知大学 海洋コア総合研究センター全国共同利用研究成果発表会
    • Place of Presentation
      高知大学、高知県高知市
    • Year and Date
      2011-03-01
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 西オーストラリア・ピルバラにおける太古代中期(3.2Ga)のDXCL掘削コアの炭素同位体地球化学2011

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      細井健太郎、池原実、清川昌一、伊藤孝、北島富美雄、山口耕生、菅沼悠介
    • Organizer
      日本古生物学会第160回例会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      2011-01-29
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  • [Presentation] Molybdenum Enrichment in the 3.2 Ga old Black Shales Recovered by Dixon Island-Cleaverville Drilling Project (DXCL-DP) in Northwestern Pilbara, Western Australia.2010

    • Author(s)
      Yamaguchi, K.E., Kiyokawa, S., Naraoka, H., Ikehara, M., Ito, T., Suganuma, Y., Sakamoto, R., Hosoi, K.
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall Meeting
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      San Francisco, CA, USA
    • Year and Date
      2010-12-16
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  • [Presentation] Sedimentary environment of 3.2 Ga Dixon Island and Cleaverville Formations : Results of DXCL-Drilling, West Pilbara, Australia.2010

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      Kiyokawa, S., Ito, T., Ikehara, M., Yamaguchi, K.E., Naraoka, H., Sakamoto, R., Hosoi, K., Suganuma, Y.
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, USA
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      2010-12-16
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  • [Presentation] Reconstruction of 3.2 Ga ocean floor environment form cores DXCL drilling project, Pilbara, Western Australia.2010

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      Sakamoto, R., Kiyokawa, S., Ito, T., Ikehara, M., Naraoka, H., Yamaguchi, K.E., Suganuma, Y.
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall Meeting
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      San Francisco, CA, USA
    • Year and Date
      2010-12-16
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  • [Presentation] Ferric Fe precipitation in the Nagahama Bay, Satsuma Iwo-Jima Island, Kagoshima2010

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      Nagata, T., Kiyokawa, S., Ikehara, M., Oguri, K., Goto, S., Ito, T., Ueshiba, T., Yamaguchi, K.E.
    • Organizer
      American Geophysical Union, Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, USA
    • Year and Date
      2010-12-16
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  • [Presentation] Modern anaerobic phototrophic ecosystems and "bacterial plate" in a meromictic Lake Kai-ike, southwest Japan : Biogeochemical cycling of Fe and S.2010

    • Author(s)
      Yamaguchi, K.E., Oguri, K., Kakegawa, T., Johnson, C.M., Beard, B.L.
    • Organizer
      Anaerobic Phototrophic Ecosystems
    • Place of Presentation
      Fayetteville NY, USA
    • Year and Date
      2010-10-11
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  • [Presentation] 鉄と有機炭素の安定同位体組成から見た25~27億年前の生態系と環境の多様性2010

    • Author(s)
      山口耕生、Andy Czaja, Clark Johnson, Brian Beard, Jen Eigenbrode, Kate Freeman
    • Organizer
      日本地質学会第117年学術大会
    • Place of Presentation
      富山大学、富山県富山市
    • Year and Date
      2010-09-20
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  • [Presentation] 原生代前期のグリーンストーン帯に残された海底堆積層序:ガーナBerimian帯・カナダFlin Flon帯の例2010

    • Author(s)
      清川昌一、伊藤孝、坂本亮、池原実、山口耕生
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      日本地質学会第117年学術大会
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      富山大学、富山県富山市
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      2010-09-20
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  • [Presentation] DXCL掘削報告4:西オーストラリア・ピルバラグリーンストーン帯に見られる32億年前の黒色頁岩中の薄層状黄鉄鉱層の特徴2010

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      坂本亮、清川昌一、伊藤孝、池原実、奈良岡浩、山口耕生、菅沼悠介
    • Organizer
      日本地質学会第117年学術大会
    • Place of Presentation
      富山大学、富山県富山市
    • Year and Date
      2010-09-20
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  • [Presentation] 鹿児島県薩摩硫黄島長浜湾の鉄沈殿環境2010

    • Author(s)
      永田知研、清川昌一、坂本亮、竹原真美、池原実、小栗一将、後藤秀作、伊藤孝, 山口耕生
    • Organizer
      日本地質学会第117年学術大会
    • Place of Presentation
      富山大学、富山県富山市
    • Year and Date
      2010-09-20
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  • [Presentation] Enrichment of molybdenum in Mesoarchean black shales : A preliminary result of DXCL-DP (Dixon Island-Cleaverville Drilling Project), Pilbara, Western Australia.2010

    • Author(s)
      Yamaguchi, K.E., Sakamoto, R., Hosoi, K., Kiyokawa, S., Naraoka, H., Ikehara, M., Ito, T.
    • Organizer
      5^<th> International Archean Symposium (5IAS)
    • Place of Presentation
      Perth, Australia
    • Year and Date
      2010-09-08
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  • [Presentation] Mesoarchean hydrothermal oceanic sedimentation and environment : DXCL-Drilling West Pilbara, Australia.2010

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      Kiyokawa, S., Ito, T., Ikehara, M., Yamaguchi, K.E., Naraoka, H., Sakamoto, R., Koge, S., Hosoi, K., Suganuma, Y.
    • Organizer
      5^<th> International Archean Symposium (5IAS)
    • Place of Presentation
      Perth, Australia
    • Year and Date
      2010-09-08
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  • [Presentation] Reconstruction of 3.2 Ga ocean floor environment from cores of DXCK Drilling Project, Pilbara, Western Australia. Results of strtigraphic analysis and sulfur isotope analysis.2010

    • Author(s)
      Sakamoto, R., Kiyokawa, S., Ito, T., Ikehara, M., Naraoka, H., Yamaguchi, K.E., Suganuma, Y.
    • Organizer
      5^<th> International Archean Symposium (5IAS)
    • Place of Presentation
      Perth, Australia
    • Year and Date
      2010-09-08
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      Nagata, T., Kiyokawa, S., Sakamoto, R., Takehara, M., Ikehara, M., Oguri, K., Goto, S., Ito, T., Yamaguchi, K.E.
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      5^<th> International Archean Symposium (5IAS)
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      Perth, Australia
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      2010-09-08
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      Yamaguchi, K.E., Kiyokawa, S., Ito, T., Ikehara, M.
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      Astrobiology Science Conference (AbSciCon) 2010
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      League City, TX, USA
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      2010-04-28
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      Astrobiology Science Conference (AbSciCon) 2010
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      League City, TX, USA
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      2010-04-28
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      永田知研、清川昌一、坂本亮、竹原真美、池原実, 小栗一将、後藤秀作、伊藤孝、山口耕生
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      細井健太郎、池原実、清川昌一、伊藤孝、北島富美雄、山口耕生、菅沼悠介
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      日本地球惑星科学連合2010年大会
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      幕張メッセ、千葉県千葉市
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      Yamaeuchi, K.E., Kato, Y., Nakamura, K., Suzuki, K., Watanabe, Y., Nedachi. M., Ohmoto, H.
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      19th V.M. Goldschmidt Conference(招待講演)
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      Davos, Switzerland
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Box modeling to estimate the degree of water-rock interaction during the Paleoproterozoic Lateritization of the Hekpoort Basalt, South Africa2009

    • Author(s)
      Yamaguchi,K.E.
    • Organizer
      Geofluids 2009
    • Place of Presentation
      Adelaide, Australia
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Iron and carbon isotope evidence for ecosystem and environmental diversity in the ~2.7 to 2.5 Ga Hamersley Basin, Western Australia2009

    • Author(s)
      Czaja, A.D., Johnson, C.M., Beard, B.L., Eigenbrode, J.L., Freeman, K.H., Yamaguchi. K.E.
    • Organizer
      Geological Society of America, Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Portland,OR,USA
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Fe, S, and C isotopes record great microbial diversity in the Neoarchean2009

    • Author(s)
      Johnson, C.M., Yamaguchi, K.E., Ohmoto, H., Beard, B.
    • Organizer
      19th V.M. Goldschmidt Conference(招待講演)
    • Place of Presentation
      Davos,Switzerland
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Experimental study on hydrogen production through hydrothermal alteration of komatiite glass2009

    • Author(s)
      Yoshizaki, M., Suzuki, K., Shibuya, T., Shimizu, K., Nakamura, K., Yamaguchi, K.E., Yamamoto, S., Omori, S., Takai, K., Maruyama, S.
    • Organizer
      19th V.M. Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      Davos,Switzerland
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Discovery of the oldest (3.4 Ga) lateric paleosol in the Pilbara craton, Western Australia2009

    • Author(s)
      Ohmoto, H., Watanabe, Y., Yamaguchi, K.E.
    • Organizer
      資源地質学会第59回年会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 太古代の海底熱水系の堆積層序と環境:DXCL掘削成果と他地域の層序対比側方変化2009

    • Author(s)
      清川昌一、伊藤孝、池原実、山口耕生、奈良岡浩、菅沼悠介、坂本亮、細井健太郎
    • Organizer
      日本地質学会第116年学術大会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学、岡山
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] DXCL掘削報告3:オーストラリア・ピルバラ海岸グリーンストーン帯における32億年前の堆積相復元2009

    • Author(s)
      坂本亮、清川昌一、伊藤孝、池原実、奈良岡浩、山口耕生、菅沼悠介、細井健太郎、宮本弥枝
    • Organizer
      日本地質学会第116年学術大会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学、岡山
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 鹿児島県薩摩硫黄島長浜湾における鉄沈澱機構の推定2009

    • Author(s)
      永田知研、清川昌一、二宮知美、坂本亮、竹原真美、池原実、小栗一将、後藤秀作、伊藤孝、山口耕生
    • Organizer
      日本地質学会第116年学術大会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学、岡山
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 初期原生代のラテライト形成と生命-水-鉱物相互作用2009

    • Author(s)
      山口耕生
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 太古代中期の有機物に富む海底堆積作用:DXCL掘削から紐解ける堆積場復元2009

    • Author(s)
      清川昌一、坂本亮、伊藤孝、池原実、北島富美雄、菅沼悠介、山口耕生、奈良岡浩
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] DXCL掘削における太古代中期のデキソンアイラシド層上部の詳細な記載と層序2009

    • Author(s)
      坂本亮、清川昌一、伊藤孝、池原実、北島富美雄、奈良岡浩、菅沼悠介、細井健太郎、山口耕生
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 薩摩硫黄島長浜湾の浅海熱水系:鉄質沈殿物と赤褐色海水の長期観測2009

    • Author(s)
      二宮知美、清川昌一、坂本亮、小栗一将、山口耕生、伊藤孝、池原実
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Book] Encyclopedia of Astrobiology (分担執筆)「Paleosol」2011

    • Author(s)
      Yamaguchi, K.E.
    • Publisher
      Springer(印刷中)
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      2010 Annual Research Report
  • [Book] 宇宙の地球の化学辞典(分担執筆)「大気中酸素濃度上昇」2011

    • Author(s)
      山口耕生
    • Publisher
      朝倉書店(印刷中)
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      2010 Annual Research Report
  • [Book] 宇宙の地球の化学辞典(分担執筆)「古土壌と大気進化」2011

    • Author(s)
      山口耕生
    • Publisher
      朝倉書店(印刷中)
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Book] 宇宙の地球の化学辞典(分担執筆)「地球史と鉱床形成」2011

    • Author(s)
      山口耕生
    • Publisher
      朝倉書店(印刷中)
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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