| 研究課題/領域番号 |
13304043
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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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| 研究分野 |
岩石・鉱物・鉱床学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
浦辺 徹郎 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50107687)
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| 研究分担者 |
小暮 敏博 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (50282728)
村上 隆 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00253295)
松本 良 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40011762)
荻原 成騎 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (50214044)
遠藤 一佳 筑波大学, 地球科学系, 助教授 (80251411)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| キーワード | 海底熱水系 / 地下生物圏 / ガスハイドレート / 冷湧水帯 / イオウ / 同位体 / 黒鉱鉱床 / 化学合成 |
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| 研究概要 |
海底熱水系・冷湧水系の海底面下には、高い化学的自由エネルギーのフラックスに支えられた、大規模な地下生物圏が存在している可能性がある。この地下生物圏は、地球表層における光合成とは全く独立に有機物を化学合成していると考えられ、全地球上の炭素などの物質収支を解明する上からもその生産規模の推定が重要な課題となっている。
そこで、海底熱水域、ガスハイドレート地域、および化石海底熱水鉱床から試料を採集し、主として同位体を用いて以下の成果を得た。伊豆小笠原島弧のデイサイト質海底火山である水曜海山の海底熱水系の地下生物圏には硫酸還元バクテリア卓越しており、イオウ代謝が起こっていることが期待される。そこで、海底下の堆積物、岩石中に見られる黄鉄鉱のイオウ同位体の測定を行った所、中央部の硫化物はδ^<34>S=+1-4‰の範囲に入りマグマ起源として整合的である。一方、東部熱水帯において中央部のそれに比べ2-3‰軽いものが見つかった。
バンクーバー沖のハイドレートリッジの第三紀、第四紀の海成層、および、北極海に面したマッケンジーデルタの永久凍土とその下位の第三紀および白亜紀層中にはガスハイドレートを含む堆積物が広く分布する。後者の間隙水の硫酸イオウおよび堆積性の黄鉄鉱のイオウ同位体比はそれぞれδ^<94>S=+16.7‰ to +35.9‰および+3.8‰ to +35.1‰であった。これは海水起源の硫酸が閉鎖系ないしは半閉鎖系の環境で還元されて生成したものと考えられる。
東海沖の竜洋海底谷より採集された冷湧水バクテリアマットについて、有機物は、藻類、好気性バクテリア、メタン酸化を行なっているアーケアなど異なった数種の起源の有機物の混合である事が明らかになった。
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