縞状鉄鉱床の安定同位体層序の確立

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08640598
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 林 謙一郎 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40124614)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 掛川 武 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60250669) ; 塚本 勝男 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60125614) ; 大本 洋 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60194304)
• Keywords: 縞状鉄鉱床 / 酸素同位体 / 炭素同位体 / 熱水活動

Research Abstract

縞状鉄鉱床(BIF)の生成メカニズムを解明するために、以下の3地域の試料について、主に安定同位体比の微小領域での変動を明らかにする研究を行った。
オーストラリア・ハマスレ-地域のブロックマン層中のBIFにつき、石英の酸素同位体比を測定した。BIF薄片に蓚酸処理を行い、鉄酸化鉱物を除き石英のみとした後、CO_2レーザーを使用して試料中の200μm程度の領域毎に酸素同位体比の変動を調べた。3cm程度の岩片でδ18O(VSMOW)値が19〜25‰と6‰の変動を示す。また個々のマイクロバンド中では石英のδ18Oは比較的均質であった。このような大きな同位体比の変動は、BIF中の縞構造は季節変動により生成されたとする従来の考えでは説明できない。
同上地域、マラマンバBIF中に狭在する頁岩中の微小領域からNd-YAGレーザー法により、有機物中の炭素を抽出し、δ13C値として-37〜-24‰の値を得た。これらの有機物は熟成を受けていることを考慮すると、堆積時の同位体比は-41〜-37‰であったと有機物のH/C比から推定される。このような低いδ13C値は当時の海洋でメタン発生型バクテリアの活動が活発であったことを示唆する。
カナダ、ミチピコテン地域のヘレン層中の菱鉄鉱質BIFの鉱物学的記載と一部炭素および酸素同位体比の測定を行った。同位体比の変動は少なく、BIFの生成には熱水活動が関与していたことを示唆する。

Research Products

• [Publications] 林 謙一郎: "Oxygen isotope study of metamorphosed manganese deposits of the Noda-Tamagana mine, northenst Japan" Jour.Mineralogy, Petrology and Econornic Geology. 91. 408-418 (1996)
• [Publications] 大本 洋: "Evidence in pre-2.2 Ga paleosols for the early evolution of atmospheric oxygen and terrestrial biota" Geology. 24. 1135-1138 (1996)