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2011 Fiscal Year Annual Research Report

太古代-原生代の海洋底断面の復元:海底環境・生物活動・地球外物質混入変遷史の解読

Research Project

Project/Area Number 22253008
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

清川 昌一  九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (50335999)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 孝  茨城大学, 教育学部, 教授 (10272098)
池原 実  高知大学, 自然科学系, 准教授 (90335919)
山口 耕生  東邦大学, 理学部, 准教授 (00359209)
尾上 哲治  鹿児島大学, 理工学研究科, 助教 (60404472)
堀江 憲路  国立極地研究所, 研究教育系, 特任研究員 (00571093)
Keywords太古代 / 原生代 / 黒色頁岩 / 熱水活動 / シアノバクテリア / ピルバラグリーンストーン帯 / バーバートン帯
Research Abstract

本研究は32-30億年前の太古代中期海底堆積物をターゲットにしており,23年度は1.アフリカバーバートン帯のフィクツリー層層序調査,2.西オーストラリア,ピルバラ海岸グリーンストーン帯,クリバービル層において縞状鉄鉱層の掘削.3.2007年に行ったDXCLの3本の掘削コアについて詳細な化学分析,硫黄同位体比の測定,を行った.今まで風化が著しく,白色-小豆色の泥岩はすべて黒色頁岩であり,炭素濃度は著しく高い,同位体的には軽い(28‰)のシアノバクテリアの堆積したものであることが明らかであり,その有機物が多い地層からどのように縞状鉄鉱層が重なっていくかが重要な課題である.アフリカバーバートン帯(フィクツリー層)とピルバラを比較することで広域で一般的な鉄沈殿物の堆積作用を明らかにする.鉄沈殿作用時の表層環境(酸化的or還元的,温度状態)を明らかにすることが需要になる.
1.フィクツリー層層序調査では,1昨年のコマチセクションに関して,より詳細な記載とサンプリングを行った.酸化鉄層の上方への増加がみられ,黒色頁岩から上位にむかって酸化鉄の量が徐々に増えることがわかった.
2.DXCL2として31億年前のクリバービル層中のマグネタイト層の掘削を行った.200mの連続コアをほり,約20mのマグネタイト層を含む縞状鉄鉱層を掘り抜いた.予想に反して鉄鉱層の下位にはチャート層が50mほど存在しており,特に淡緑色チャート層もコマチアイト火山灰起源の可能性がある.
3.DXCL掘削時の硫黄同位体は,初期に形成したものは分別が大きく,とくに+20‰を超える試料が多く出てきた.ナノシムス分析でも数ミクロンの幅で変動が見られた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画どおり,DXCL2が2011年度行われ200mの掘削が成功した.部分的に変形している場所や予想していた凝灰岩層が変形に巻き込まれていたために取得ができなかった.しかし縞状鉄鉱層の前後に関して連続した地層を取得できたことは,この時代においては世界初である.

Strategy for Future Research Activity

コアは現在高知コアセンターに運搬され,保管されている.今後記載およびサンプリングを行い早急な分析作業を行っていく予定である.

  • Research Products

    (18 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Lateral variations in the lithology and organic chemistry of a black shale sequence on the Mesoarchean sea floor affected by hydrothermal processes : the Dixon Island Formation of the coastal Pilbara Terrane, Western Australia2012

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

      The Island arc

      Volume: (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of tides and weather on sedimentation of iron-oxyhyd roxides in a shallow-marine hydrothermal environment at Nagahama Bay, Satsuma Iwo-Jima Island, Kagoshima, southwest Japan2012

    • Author(s)
      Kiyokawa S., Ninomiya T., Nagata T., Oguri M., Ito T., Ikehara M., Yamaguchi K.E.
    • Journal Title

      The Island arc

      Volume: (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 約20億年前の海洋底堆積物の特徴-カナダ・フリンフロン帯における掘削コアTS07-01の岩石記載:Part 2.2012

    • Author(s)
      坂本亮・伊藤孝・清川昌一
    • Journal Title

      茨城大学紀要

      Volume: (印刷中)

  • [Journal Article] Long-term observations of iron-oxyhydroxide-rich reddish-brown water in Nagahama Bay, Satsuma Iwo-Jima Island, Kagoshima, Japan2012

    • Author(s)
      Ueshiba T., Kiyokawa S.
    • Journal Title

      Memoirs of the faculty of sciences, Kyushu Universit

      Volume: (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Mesoarchean hydrothermal oceanic floor sedimentation : from DXCL1 and 2 drilling projects of the Dixon Island-Cleaverville formations, Pilbara, Australia2012

    • Author(s)
      Kiyokawa, T.Ito, M.Ikehara, K.E.Yamaguchi, R.Sakamoto, S.Teraji, Y.Aihara, Y.Suganuma, K.Horie, T.Onoue
    • Organizer
      Project A Symposium 2012 in Taiwan
    • Place of Presentation
      National Taiwan Ocean University(台湾)
    • Year and Date
      2012-03-07
  • [Presentation] Reconstruction of 3.2Ga ocean flore environment using magnetic susceptibility and carbon istope ratio, from Mapepe Formation, Barbarton Greenstone belt, South Africa2012

    • Author(s)
      S.Teraji, S.Kiyokawa, T.Ito, K.E.Yamaguchi, M.Ikehara, Y.Inamoto
    • Organizer
      Project A Symposium 2012 in Taiwan
    • Place of Presentation
      National Taiwan Ocean University(台湾)
    • Year and Date
      2012-03-07
  • [Presentation] Biogeochemical cycling of C, N, S, and Fe and origin of organic matter recorded in the 3.2 Ga-old black shales2012

    • Author(s)
      K.E.Yamaguchi., Y.Kobayashi., D.Kobayashi, T.Nakamura, M.Ikehara, R.Sakamoto, H.Naraoka, S.Kiyokawa, T.Ito
    • Organizer
      Project A Symposium 2012 in Taiwan
    • Place of Presentation
      National Taiwan Ocean University(台湾)
    • Year and Date
      2012-03-07
  • [Presentation] Structure of Kikai Submarine Caldera Complex, southern off Kyushu, Japan2012

    • Author(s)
      F.Ikegami, S.Kiyokawa, H.Oiwane, Y.Nakamura, K.Kameo, T.Ueshibal, Y.Minowa
    • Organizer
      Project A Symposium 2012 in Taiwan
    • Place of Presentation
      National Taiwan Ocean University(台湾)
    • Year and Date
      2012-03-07
  • [Presentation] Euxinic deep ocean inferred from 3.2Ga black shale sequence in DXCL, Pilbara, Western Australia2011

    • Author(s)
      R.Sakamoto, S.Kiyokawa, H.Naraoka, M.kehara, T.Ito, Y.Suganuma, K.E.Y amaguchi
    • Organizer
      AGU
    • Place of Presentation
      San Francisco(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2011-12-15
  • [Presentation] Mesoarchean oceanic sedimentary sequences : Dixon Island-Cleaverville formations of Pilbara vs Komati section of Fig Tree Group in Barberton2011

    • Author(s)
      S.Kiyokawa, T.Ito, M.Ikehara, K.E.Yamaguchi, K.Horie, R.Sakamoto, M.Takehara, S.Teraji
    • Organizer
      AGU
    • Place of Presentation
      San Francisco(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2011-12-15
  • [Presentation] バーバートン帯・32億年前マペペ層における岩相と有機炭素量の化について2011

    • Author(s)
      寺司周平・清川昌一・伊藤孝・池原実・山口耕生・稲本雄介
    • Organizer
      日本地質学会
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-11
  • [Presentation] 西ピルバラ,太古代中期のクリバービル地域に見られる横ずれ堆積盆の形成時期の推定2011

    • Author(s)
      竹原真美, 清川昌一, 堀江憲路, 伊藤孝, 池原実, 山口耕生, 坂本亮, 永田知研, 相原悠平
    • Organizer
      日本地質学会
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-11
  • [Presentation] 太古代中期/原生代初期の海底堆積層序比較2011

    • Author(s)
      清川昌一・伊藤孝・池原実・山口耕生・坂本亮・竹原真美・寺司周平
    • Organizer
      日本地質学会
    • Place of Presentation
      茨城大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-11
  • [Presentation] 南アフリカ・バーバートン帯・フィクツリー層群・マペペ層の層序と帯磁率2011

    • Author(s)
      寺司周平・清川昌一・伊藤孝・山口耕生・池原実・稲本雄介
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-22
  • [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特徴と硫黄同位体比2011

    • Author(s)
      坂本亮, 清川昌一, 奈良岡浩, 伊藤孝, 池原実, 山口耕生, 菅沼悠介
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-22
  • [Presentation] 太古代中期の海洋底層序比較と堆積環境:クリバービル・デキソンアイランド層vsマペペ層2011

    • Author(s)
      清川昌一, 坂本亮, 寺司周平, 伊藤孝, 池原実, 山口耕生
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2011-05-22
  • [Presentation] Reconstruction of Euxinic Deep Ocean Environment from Mesoarchean black shale sequence, Pilbara, Western Australia2011

    • Author(s)
      R.Sakamoto, S.Kiyokawa, H.Naraoka, T.Ito, M.Ikehara, Y.Suganuma, K..E.Yamaguchi
    • Organizer
      Project A Symposium 2012 in Taiwan
    • Place of Presentation
      National Taiwan Ocean University(台湾)
    • Year and Date
      2011-03-07
  • [Book] 地球全史写真が語る46億年の奇跡2012

    • Author(s)
      白尾元理・清川昌一
    • Total Pages
      190
    • Publisher
      岩波書店

URL: 

Published: 2013-06-26  

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