実験で再現する太古代のアルカリ性熱水

• 研究課題/領域番号: 22740333
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 地質学
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 渋谷 岳造 独立行政法人海洋研究開発機構, システム地球ラボ, 研究員 (00512906)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 太古代 / 熱水 / pH / アルカリ性 / 実験

研究概要

太古代の深海高温熱水組成を復元するために、二酸化炭素濃度が高い条件で玄武岩と海水の高温高圧反応実験を行った。その結果、高温高圧状態での熱水のpHは7以上(高温高圧下での中性は5.5)となり、アルカリ性になることが明らかになった。またシリカを主成分とし、金属元素濃度は著しく低くなることが明らかになった。このことから太古代の深海高温熱水は、現在の酸性で金属に富むブラックスモーカーではなくクリアスモーカーであったと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] New hydrothermal activities portrayed by novel chemosynthetic faunas discovered by seafloor reconnaissance in the Central Indian Ridge 18°-20°S (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K., H.Watanabe, J.Miyazaki, K.Takai, S.Kawagucci, T.Noguchi, T, S.Nemoto, T.Watsuji, T.Matsuzaki, T.Shibuya, K.Okamura, M.Mochizuki, Y.Orihashi, T.Ura, A.Asada, D.Marie, M.Koonjul, M.Singh, G.Beedessee, M.Bhikajee, K.Tamaki
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 3 ページ: e32965-e32965
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0032965
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth variation of carbon and oxygen isotopes of calcites in Archean altered upper oceanic crust in the Archean (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Shibuya, Y.Sawaki, 他10名
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: Vol.321-322 ページ: 64-73
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2011.12.034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monazite geochronology and geochemistry of meta-sediments in the Narryer Gneiss Complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Iizuka, T., McCulloch, M. T., Komiya, T., Shibuya, T., Ohta, K., Ozawa, H., Sugimura, E. and Collerson, K. D.
  • 雑誌名: Contributions to Mineralogy and Petrology 巻: 160 号: 6 ページ: 803-823
  • DOI: 10.1007/s00410-010-0508-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain-scale iron isotopic distribution of pyrite from Precambrian shallow marine carbonate revealed by a femtosecond laser ablation multicollector ICP-MS technique : Possible proxy for the redox state of ancient seawater Geochimica et Cosmochimica Acta (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, M., Yamamoto, H., Ueno, Y., Tsuruoka, S., Shibuya, T., Sawaki, Y., Yamamoto, S., Kon, Y., Kitajima, K., Komiya, T., Maruyama, S. and Hirata, T.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 74 号: 9 ページ: 2760-2778
  • DOI: 10.1016/j.gca.2010.02.014
  • ISSN: 0016-7037
  • 査読あり
• [雑誌論文] 87Sr/86Sr chemostratigraphy of Neoproterozoic Dalradian carbonatesbelow the Port Askaig Glaciogenic Formation (2010)
  • 著者名/発表者名: Sawaki, Y., Kawai, T., Shibuya, T., Tahata, M., Omori, S., Komiya, T., Yoshida, N., Hirata, T., Ohno, T., Windley, B. F. and Maruyama, S.
  • 雑誌名: Scotland. Precambrian Research 巻: 179 号: 1-4 ページ: 150-164
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2010.02.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imbricated ocean-plate stratigraphy and U-Pb zircon ages from tuff beds in cherts in the Ballantrae Complex (2010)
  • 著者名/発表者名: Sawaki, Y., Shibuya, T., Kawai, T., Komiya, T., Omori, S., Iizuka, T., Hirata, T., Windley, B. F. and Maruyama, S.
  • 雑誌名: SW Scotland. Geological Society of America Bulletin 巻: 122 号: 3-4 ページ: 454-464
  • DOI: 10.1130/b26329.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stratigraphy-related, low-pressure metamorphism in the Hardey Syncline, Hamersley Province (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibuya, T., Aoki, K., Komiya, T. and Maruyama, S.
  • 雑誌名: Western Australia. Gondwana Research 巻: 18 号: 1 ページ: 213-221
  • DOI: 10.1016/j.gr.2010.01.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly alkaline, high-temperature hydrothermal fluids in the early Archean ocean. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibuya, T., Komiya, T., Nakamura, K., Takai, K. and Maruyama, S.
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 182(3) 号: 3 ページ: 230-238
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2010.08.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly alkaline, high-temperature hydrothermal fluids in the early Archean ocean. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takazo Shibuya
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 182 ページ: 230-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monazite geochronology and geochemistry of meta-sediments in the Narryer Gneiss Complex, Western Australia : Constraints on the tectonothermal history and provenance. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Iizuka
  • 雑誌名: Contributions to Mineralogy and Petrology 巻: 160 ページ: 803-823
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain-scale iron isotopic distribution of pyrite from Precambrian shallow marine carbonate revealed by a femtosecond laser ablation multicollector ICP-MS technique : Possible proxy for the redox state of ancient seawater. (2010)
  • 著者名/発表者名: Manabu Nishizawa
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 74 ページ: 2760-2778
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<87>Sr/^<86>Sr chemostratigraphy of Neoproterozoic Dalradian carbonates below the Port Askaig Glaciogenic Formation, Scotland. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Sawaki
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 179 ページ: 150-164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly alkaline, high-temperature hydrothermal fluid generated by Archean CO_2-rich seawater. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takazo Shibuya
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 74
• [雑誌論文] Alkaline hydrothermal fluids in the early Archean ocean. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takazo Shibuya
  • 雑誌名: 5th International Archean Symposium Abstracts, Record ページ: 388-388
• [学会発表] 初期地球の大気海洋CO2濃度変動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渋谷岳造、小宮剛、高井研、丸山茂徳
  • 学会等名: 2011年度日本地球化学会年会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 初期地球の大気海洋CO_2濃度変動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渋谷岳造
  • 学会等名: 2011年度日本地球化学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 地球史を通じた大気海洋CO2濃度変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渋谷岳造、小宮剛、高井研、丸山茂徳
  • 学会等名: 日本地質学会第118年学術大会
  • 発表場所: 茨城大学水戸キャンパス
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] 地球史を通じた大気海洋CO_2濃度変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渋谷岳造
  • 学会等名: 日本地質学会第118年学術大会
  • 発表場所: 茨城大学
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] Alkaline hydrothermal fluids in the early Archean ocean. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibuya, T., Komiya, T., Nakamura, K., Takai, K. and Maruyama, S.
  • 学会等名: 5th International Archean Symposium
  • 発表場所: Perth, Australia
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Alkaline hydrothermal fluids in the early Archean ocean. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takazo Shibuya
  • 学会等名: 5th International Archean Symposium
  • 発表場所: Burswood Entertainment Complex, Perth, Australia
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Highly alkaline high-temperature hydrothermal fluid generated by Archean CO2-rich seawater. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shibuya, T., Komiya, T., Nakamura, K., Takai, K. and Maruyama, S.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2010
  • 発表場所: Knoxville, USA
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] Highly alkaline, high-temperature hydrothermal fluid generated by Archean CO_2-rich seawater. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takazo Shibuya
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2010
  • 発表場所: Knoxville Convention Center, Knoxville, USA
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] 熱水性石英中の流体包有物から読み取る初期地球の海水中CO2濃度 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渋谷岳造、上野雄一郎、小宮剛、吉田尚弘、丸山茂徳、高井研
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] 熱水性石英中の流体包有物から読み取る初期地球の海水中CO_2濃度 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渋谷岳造
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、幕張、千葉
  • 年月日: 2010-05-25
• [備考] (1)しんぶん赤旗2010/6/28『地球の酸素いつから豪州の砂漠岩石の研究から新説』
• [備考] (2) NHK出版「深海で生命の起源を探る」写真提供
• [備考] (3) BSプレミアムコズミックフロント「地球外生命を探せ～ついに発見!?生命の星～」撮影協力
• [備考] (4)産経新聞2010/3/6「地球生命の起源に迫る」