| 研究課題/領域番号 |
20H01996
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
清川 昌一 九州大学, 理学研究院, 准教授 (50335999)
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| 研究分担者 |
伊藤 孝 茨城大学, 教育学部, 教授 (10272098)
後藤 孝介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (30612171)
竹原 真美 国立極地研究所, 先端研究推進系, 特任助教 (70792448)
池原 実 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (90335919)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 太古代 / 縞状鉄鉱層 / シデライト / マグネタイト / 黒色頁岩 / 大陸成長 / 中太古代 / 黄鉄鉱 / 32億年前 / クリバービル層 / グリーナライト / 初期大陸 / 海底堆積物 / BIF |
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| 研究開始時の研究の概要 |
32－30億年前に着目して南アフリカ／バーバートン帯のFig Tree層，豪州／ピルバラのDixon Island － Cleaverville層に変成度の低い連続層に焦点を当て，独自で取得した縞状鉄鉱層や有機物に富む黒色頁岩からなる遠洋性海底層のコア試料より、中太古代海洋における酸化還元作用や生態系を含めた海洋環境を復元する．34-33億年前のバーバートン帯の(BARB3)にも携わり，原生代遠洋性海底層も，ガーナ／カナダ／ブラジル／エジプトにおいて独自に得た古太古代や原生代の試料も活用し，中太古代海洋環境の変動特徴を，他の研究グループでは不可能な精度で明確にすることができる．
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| 研究成果の概要 |
中太古代環境変動の記録を解くために，今まで取得した試料31億年前のCleaverville層の掘削コアCL3の観察により，層序の立て直し，顕微鏡観察，電顕観察，化学分析を行ってきた．陸上で赤く見えていた地層は緑泥石からなる粘土層であり，それとチャートと酸化鉄のラミナからなる縞状鉄鉱層が互層することが明らかになった．初期の鉄の沈殿はシデライトが沈殿しており，沈殿後により結晶化することを見いだした．鉄濃集層もシリカ分がすくない粘土層中に鉄分が増加してくるようであり，その部分のみマグネタイト結晶ができ，粘土層中の鉄分の増加過程とシデライト形成の要因が太古代BIFの形成に関与することがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，酸素濃度がほとんどないとされる太古代において，どのようにして鉄が酸化されて地表に堆積/固定されるかを示す重要な証拠を明らかにしたものである．当時の嫌気的海底では，2価鉄は炭酸塩化して3価のシデライトとして化学的に沈殿する．このとき海底表層に微生物がいた方が効率よく酸化されることが提唱されているが，今のところその痕跡は見つかっていない．熱水によって供給された2価鉄は，冷えていく課程で化学的な沈殿を起こしていると考えられる．社会的には，酸素がない状態で，鉄鉱石の沈殿作用を考える上で重要な指針を示したと思われる．
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