2020 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding biosphere-hydrosphere-atmosphere-lithosphere interactions 3.2 billion years ago with an international continental drilling program
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20H00184
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大竹 翼 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (80544105)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 章純 東北大学, 理学研究科, 助教 (10633638)
杉谷 健一郎 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (20222052)
AGANGI ANDREA 秋田大学, 国際資源学研究科, 教授 (20840812)
掛川 武 東北大学, 理学研究科, 教授 (60250669)
大友 陽子 北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (80612902)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 科学掘削 / 縞状鉄鉱層 / 光合成 / 有機炭素 / 地球表層環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
R2年度にバーバトン地域で計画されていた科学掘削は世界的な新型コロナ感染拡大のため翌年度に延期された。そのため、前年度までに露頭や鉱山の坑道内で採取した試料についての分析を行い、試料産状の把握と前処理・分析技術の確立に取り組んだ。露頭や鉱山内部で見られる本研究の対象岩石は磁鉄鉱などの化学堆積物（縞状鉄鉱層: BIF, ジャスパー）を含む岩石であり、緑泥石や黒雲母、石英などの砕屑粒子も含んでおり、粒径からおおよその堆積環境を求めることができると考えられる。全体として浅海域で堆積したと考えられ、当時の沿岸域の生態系や地球表層環境を明らかにする上で適している試料であることが明らかとなった。試料は主要な鉄鉱物により分類可能であり、磁鉄鉱を含むシルト質砂岩、菱鉄鉱を含むシルト質砂岩、それらを含まないシルト質砂岩（鉄は主に緑泥石などのケイ酸塩鉱物に含まれている）に大別することができた。これらの試料には有機炭素が最大0.3wt%程度まで含まれていることが明らかになり、鉄含有量が低い試料ほど有機炭素は低い傾向がみられた。今年度購入したマイクロ波加熱装置を用いて岩石試料を全溶解する手法を確立することができた。また、本試料に含まれている炭酸塩鉱物（菱鉄鉱、ドロマイト）の炭素、酸素同位体比を測定したところ、海洋中の無機溶存炭素から沈殿した炭酸塩鉱物よりも13Cに乏しい同位体比を持ち、当時の生物活動によって生成した有機物が分解することによって生成したと考えられる。一方、酸素の同位体比は比較的高温の条件で炭酸塩鉱物が沈殿したことを示唆しており、初期続成作用により分解した有機物の影響を受けてこれらの炭酸塩鉱物が沈殿したと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナ感染拡大のためR2年度は掘削を行うことができなかった。しかしながら露頭や鉱山の坑道内で採取した試料についての分析を行い、試料産状の把握と前処理・分析技術の確立については概ね達成することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
R3年度は掘削が開始される予定である。掘削されたより新鮮で変質の少ない試料が得られた際には今年度確立した分析手法を用いて迅速に結果を得ることが可能である。特に、今年度購入したマイクロ波加熱装置により迅速な岩石試料の分解が可能となる。また、分析手法や条件が未だ確立していないものについてはR3年度に引き続き検討を行う。
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