• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2011 Fiscal Year Annual Research Report

太古代前期縞状鉄鉱層形成と光合成微生物進化との関連

Research Project

Project/Area Number 21403009
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

掛川 武  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60250669)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋爪 光  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (90252577)
大庭 雅寛  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40436077)
Keywords光合成 / 縞状鉄鉱層 / 太古代 / 酸素 / 微生物進化 / 海底熱水
Research Abstract

初期地球海洋環境に特異的に出現した縞状鉄鉱層の成因に関して国際的論争が展開されている。近年、微生物活動の関与が強調されているが、それをサポートする地質学的データと有機化学的データは圧倒的に不足している。そこで、本研究では、グリーンランド、南アフリカとカナダで野外調査を行い38-30億年前に形成された縞状鉄鉱層の堆積環境を規定する。最新鋭の機器分析を通して有機物の窒素、炭素、硫黄同位体組成、バイオマーカー組成を決定し、微生物関与の証拠を提示する。本研究の結果と、外国研究者の室内シミュレーション実験とを総合し、縞状鉄鉱層形成に微生物が関与したこと、微生物のタイプが時代ごとに変遷したことを新たなモデルとして提示してゆくことを目的としている。
本年度は南アフリカのバーバートン地域とカナダのランビーレイク地域および比較研究として海底熱水鉱床の地質調査、試料採集を行った。採集された試料を用いて各種化学分析も行われた。その結果、バーバートン地域では、32億年前に海水からクロム酸化物が沈殿する事が分かった。北海道大学の協力のもSIMSによる酸素同位体分析を新たに展開し、クロム酸化物は酸素発生型の光合成によって酸化的環境が蔓延したためと結論つけた。その成果はGoldschmidt会議で公表された。またランビーレイク地域では30億年前の海洋環境における酸素発生型光合成微生物と化学合成細菌の生態系の対比に成功し、更に今年度の地質調査から海底熱水の強弱と微生物活動の関係が具体化された。現世および近過去の海底熱水鉱床では、海底熱水の変遷に伴い鉄酸化菌を主体にした生態系が発達することが見いだされ、縞状鉄鉱層成因にも結びつく考えが得られた。

  • Research Products

    (21 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (16 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Stability of amino acids and their oligomerization under high-pressure conditions : implications for prebiotic chemistry2011

    • Author(s)
      Otake. T., Taniguchi T., Furukawa Y., Kawamura F., Nakazawa H., Kakegawa T.
    • Journal Title

      Astrobiology

      Volume: 11 Pages: 799-813

    • DOI

      10.1089/ast.2011.0637

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gunflint Formation2011

    • Author(s)
      Kakegawa T., Ishida A.
    • Journal Title

      Encyclopedia of Astrobiology

      Volume: 2 Pages: 697-700

    • DOI

      10.1007/978-3-642-11274-4_681

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact-induced phyllosilicate formation from olivine and water2011

    • Author(s)
      Furukawa Y., Sekine T., Kakegawa T., Nakazawa H.
    • Journal Title

      Geochimica Cosmochimica Acta

      Volume: 75 Pages: 6461-6472

    • DOI

      10.1016/j.gca.2011.08.029

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extreme oxygen isotope anomaly with a solar origin detected in meteoritic organics2011

    • Author(s)
      Hashizume K., Takahata N., Naraoka H., Sano Y.
    • Journal Title

      Nature Geoscience

      Volume: 4 Pages: 165-168

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 水曜海山海底熱水活動域における有機物窒素同位体と特異的形状を有した硫化鉱物:YK11-06速報2012

    • Author(s)
      掛川武, 中畑良紹, 長谷川樹, 橋爪光, 花田智, 森浩二
    • Organizer
      ブルーアース2011
    • Place of Presentation
      東京海洋大学、東京
    • Year and Date
      2012-02-23
  • [Presentation] 南アフリカ・バーバートン地域の32億年前砕屑性及び化学性堆積岩中にみられる磁鉄鉱とクロム鉄鉱の起源2011

    • Author(s)
      坂本祐樹, 掛川武, 大竹翼
    • Organizer
      地球化学会
    • Place of Presentation
      札幌、北海道
    • Year and Date
      2011-09-15
  • [Presentation] カナダ・Lumby Lake地域における30億年前堆積岩の地質学的地球化学的研究2011

    • Author(s)
      横田和也, 掛川武
    • Organizer
      地球化学会
    • Place of Presentation
      札幌、北海道
    • Year and Date
      2011-09-14
  • [Presentation] ペルム紀末の大量絶滅とその回復期の遠洋環境の復元2011

    • Author(s)
      高橋聡, 海保邦夫, 山北聡, 大庭雅寛, 掛川武, 渡邊隆広, 山崎慎一, 小川泰正, 木村和彦, 土屋範芳, 吉田武義, 坂田将, 鈴木紀毅, 永広昌之
    • Organizer
      地球化学会
    • Place of Presentation
      札幌、北海道
    • Year and Date
      2011-09-14
  • [Presentation] 秋田県北鹿地域に産する泥岩(15-10Ma)中の黄鉄鉱の産状から推定される古日本海低層環境変動2011

    • Author(s)
      遠藤美里, 山田亮一, 大竹翼, 掛川武
    • Organizer
      地球化学会
    • Place of Presentation
      札幌、北海道
    • Year and Date
      2011-09-14
  • [Presentation] 秋田県北鹿地域黒鉱に伴うケロジェン中の炭素・窒素安定同位体組成2011

    • Author(s)
      中畑良紹, 山田亮一, 掛川武
    • Organizer
      地球化学会
    • Place of Presentation
      札幌、北海道
    • Year and Date
      2011-09-14
  • [Presentation] Origin of chromite found in chemical and clastic sedimentary rocks of the 3.2 Ga Moodies Group, South Africa2011

    • Author(s)
      Otake T., Sakamoto Y., Kakegawa T.
    • Organizer
      Goldschmidt会議2011
    • Place of Presentation
      プラハ、チェコ共和国
    • Year and Date
      2011-08-16
  • [Presentation] New evidence of early life found in >3.74Ga meta-sedimentary rocks of Isua Supracrustal Belt, Greenland2011

    • Author(s)
      Kakegawa T.
    • Organizer
      ISSOL and Bioastronomy, Joint International Conference
    • Place of Presentation
      モンペリエ、フランス
    • Year and Date
      2011-07-04
  • [Presentation] 秋田県西観音堂黒鉱堆積物中に産する球状黄鉄鉱の鉱物学的,地球化学的研究2011

    • Author(s)
      長谷川樹, 山田亮一, 大竹翼, 掛川武
    • Organizer
      資源地質学会
    • Place of Presentation
      東京大学、東京
    • Year and Date
      2011-06-24
  • [Presentation] 秋田県北鹿地域に産する泥岩(15-10Ma)中フランボイダル黄鉄鉱の産状と堆積環境変動との関係2011

    • Author(s)
      遠藤美里, 山田亮一, 大竹翼, 掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2011-05-24
  • [Presentation] 秋田県西観音堂黒鉱堆積物中に産する黄鉄鉱球晶の鉱物学的および地球化学的研究2011

    • Author(s)
      長谷川樹, 山田亮一, 大竹翼, 掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2011-05-24
  • [Presentation] 窒素、炭素、硫黄の同位体比から推定されるカナダ・ガンフリント層に記録された19億年前の特異な海洋環境と微生物活動2011

    • Author(s)
      石田章純, 橋爪光, 大庭雅寛, 掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2011-05-24
  • [Presentation] Experimental and geological link for prebiotic peptide and ribose formation2011

    • Author(s)
      Takeshi Kakegawa
    • Organizer
      日本地球惑星連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2011-05-23
  • [Presentation] カナダ・Lumby Lake地域に産する30億年前堆積岩の地質学的・地質学的研究2011

    • Author(s)
      横田和也, 掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2011-05-23
  • [Presentation] 32億年前に存在した酸化的な海洋表層環境の痕跡2011

    • Author(s)
      坂本祐樹, 大竹翼, 掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2011-05-23
  • [Presentation] ペルム紀末、遠洋域深海相の硫化物硫黄同位体比変動2011

    • Author(s)
      高橋聡, 海保邦夫, 渡邊隆広, 掛川武, 大庭雅寛
    • Organizer
      日本地球惑星連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2011-05-23
  • [Book] 地球と生命-地球環境と生物圏進化-2011

    • Author(s)
      掛川武・海保邦夫
    • Total Pages
      1-125
    • Publisher
      共立出版

URL: 

Published: 2013-06-26   Modified: 2023-03-16  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi