| 研究課題/領域番号 |
20H00184
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
大竹 翼 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80544105)
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| 研究分担者 |
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, 助教 (80612902)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2021年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2020年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
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| キーワード | 科学掘削 / 縞状鉄鉱層 / 磁鉄鉱 / クロム / 炭素質物質 / 地球表層環境 / 光合成 / 鉄同位体 / バナジウム / 安定同位体 / 鉱物分離 / 光合成細菌 / 国際掘削プログラム / 微化石 / 有機炭素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球表層に酸化的変えた酸素発生型光合成生物の発生時期は特定されておらず, どのように進化してきたかも明らかになっていない. 本研究課題では, 地球システムのターニングポイントであった32億年前の沿岸域環境に関する情報を保持した南アフリカ・バーバトン緑色岩帯ムーディーズ層群において国際大陸掘削プログラムを実施する. ムーディーズ層群に胚胎される縞状鉄鉱層の化学組成, 同位体組成から浅海域の酸化還元環境を, 砕屑性堆積岩の化学組成, 鉱物学的分析から大陸地殻の化学的性質や風化過程を, 炭素質物質・微生物化石の形態や化学構造, 同位体組成から微生物生態系を明らかにする.
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| 研究成果の概要 |
国際的な科学掘削プログラムであるICDPのBASEプロジェクトに参画した。掘削されたコアは計8本、総延長は3131mに渡り、当時の沿岸域・海洋環境や生態系を明らかにする上で原生風化の影響を最小限にとどめた貴重な試料を入手することができた。これまでに鉱山の地下坑道にて採取した砕屑物を含む化学堆積岩の鉱物学的解析および化学・同位体組成分析より、化学沈殿物である鉄が海洋からの初期沈殿の情報を保持していると考えられる。また、磁鉄鉱の微量元素組成分析は、当時の海洋表層が酸化的になっていた可能性を示した。さらに、炭素質物質の分析結果から、この炭素質物質は微生物由来であると考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
掘削されたコアは歴代のICDPと比較しても長大であり、これらの試料は32億年前の最古の沿岸域から深海底の砕屑性・化学性の堆積岩を網羅しており、非常に貴重な試料を入手することができたと言える。また、これまでに得た堆積岩試料の分析からは当時の海洋がすでに一部酸化的になっていた可能性を示すものであり、これまで考えられていたよりも早期の微生物生態系の進化があった可能性がある。また、発見された炭素質物質は微生物由来であり、当時の生態系において主要な役割を果たしていた可能性がある。32億年前の沿岸域の表層環境や生物活動について新たな知見を示すことができた。
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