西オーストラリアにおける地球最古生命の古環境の解明

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11691119
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 応募区分: 一般
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 丸山 茂徳 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50111737)
• 研究分担者: 加藤 泰浩 山口大学, 理学部, 助手 (40221882) ; 寺林 優 香川大学, 工学部, 助教授 (40243745) ; 磯崎 行雄 東京工業大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (90144914) ; 廣瀬 敬 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (50270921)
• キーワード: 熱水循環 / 世界最古微化石 / 海水組成 / 中央海嶺 / 地下生物圏 / 二酸化炭素濃度 / 深海 / バライト

研究概要

西オーストラリアピルバラ地域の地質調査を予定通り実行した。
採取した岩石試料に関し、岩石記載、研磨、分析を行った結果、以下の成果を得た。
(1)最古生命化石は35億年前の中央海嶺熱水循環系の中に出現する。
(2)とりわけ、パイライト、バライト、シリカ鉱物の三者が出現する狭い層準に限られる。
(3)地下熱水脈は地下800m深度まで続き、そこで途切れるが、この脈の中にも炭質物が普遍的に存在する。これは35億年前の地下生物圏を構成したものであったと思われる。
(4)これらの熱水系を構成するシリカ岩脈と周囲の変質を明らかにするために1/1000地質図を完成させ、バライトの分布、変質鉱物の出現と消滅、流体包有物の種類と組成を明らかにした。
(5)その結果に基づいて、中央海嶺の水圧(2500m程度)、炭酸ガス濃度(現在の100-1000倍)、水素イオン濃度(異常に大きい)などを推定した。

研究成果

• [文献書誌] Isozaki Y.,Ueno Y.,Yurimoto H.and Maruyama S.: "3.5 Ga kerogen-rich silica dikes from North Pole area, Western Australia subseafloor biosphere in the Archean?"EOS. 80・46. 87-88 (1999)
• [文献書誌] Ueno Y.,Maruyama S.,Yurimoto H.and Komiya T.: "Ion microbrobe analysis of graphite from 3.8 Ga metamorphosed sediments, Isua Supracrustal Belt, West Greenland relation between metamorphism and carbon isotopic composition"EOS. 80・46. 1079 (1999)
• [文献書誌] Kouki KITAJIMA,Shigenori MARUYAMA: "Phisico-chemical Environment of Archean Mid-Ocean Ridge Estimate of seawater depth and hydrothermal fluid composition"EOS. 80・46. 1079 (1999)
• [文献書誌] H.Ohta,T.Kabashima,M.Terabayashi,H.Yurimoto and S.Maruyama: "REE ultra-enriched hot spot rhyolite from 3.5 Ga North Pole accretionary complex, East Pilbara, Western Australia"EOS. 80・46. 1080 (1999)
• [文献書誌] Ueno Y.,Isozaki Y.,Yurimoto H.and Maruyama S.: "The earh's oldest (3.5Ga) fossil bacteria from Western Australia and their carbon isotopic signature"Earth and Planetary Science Letters. (submitting.). (2000)
• [文献書誌] KITAJIMA K.,S.MARUYAMA and A.UTSUNOMIYA: "Seafloor Hydrothermal Alteration at Archean Mid-Ocean Ridge"Earth and Planetary Science Letters. (submitting.). (2000)