全地球史解読PartII

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15104008
• 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: 圦本 尚義 北海道大学, 大学院理工学研究科, 教授 (80191485) ; 中嶋 悟 大阪大学, 大学院理工学研究科, 教授 (80237255) ; 磯崎 行雄 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90144914)
• キーワード: 全球凍結 / 炭素同位体層序 / カンブリア紀の爆発的生物進化 / 南中国山峡地域 / 超貧酸素事変 / エデイアカラ紀 / キャップ炭酸塩岩 / ロデイニア超大陸の分裂

研究概要

地質調査と掘削:
南中国地域の750-500Maの時代の地質学的記録は地球生命史の中の重要な事変の記録を残している。生物が大型多細胞化し、カンブリア紀の爆発的な生命進化を導いた表層環境と生物の記録が非変成・非変形の大陸棚堆積物に残されている。昨年度(南中国山峡地域)に引き続き、新たに2箇所の掘削を進め、約500mの連続試料を回収した。
表層環境:
昨年度行われた南中国長江中流三峡地区の掘削試料750mの炭酸塩岩について、δ^<13>C、δ^<18>O、Sr^<87>/Sr^<86>及びSr^<88>同位体を系統的に測定した。その結果、(1)全球凍結直後(635Ma)のキャップ炭酸塩岩には急激な環境変化(上記4同位体比の急激な変化)が記録されていること、(2)エデイアカラ/カンブリア紀の境界はδ^<13>C同位体が-8に至る異常変動時期に対応すること、(3)これは超貧酸素事変に対応すること、(4)カンブリア紀に入っても数回の類似の貧酸素事変が存在すること、(5)これらの事実はエデイアカラ/カンブリア紀の境界は大型生物の出現ではなく、大量絶滅で定義される可能性を示す、(6)先行するエデイアカラ紀とクライオゲニアン紀にも頻繁に大規模環境変動が起きたこと、などの新しい成果が得られた。
生命化石:
ウエンアンの動物胚化石(世界最古の動物化石)の二次元組成分析と、分離した化石のCa^<44>同位体が分析された。その結果は、この化石がカタツムリのグループに至る進化系統樹のルーツに対応することを示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Superplume, supercontinent, and post-perovskite : Mantle dynamics and anti-plate tectonics on the Core-Mantle Boundary. (2007)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, S., Santosh, M., Zhao, D.
  • 雑誌名: Gondwana Research 11 ページ: 7-37
• [雑誌論文] A very hydrous mantle under the western Pacific region Implications for formation of marginal basins and style of Archean plate. (2007)
  • 著者名/発表者名: Komiya, T., Maruvama, S.
  • 雑誌名: Gondwana Research 11 ページ: 132-147
• [雑誌論文] Speciation and isotope ratio of nitrogen in fluid inclusions from seafloor hydrothermal deposits at 〜3.5 Ga. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, M., Sano, Y., Ueno, Y., Maruyama, S.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 254 ページ: 332-344
• [雑誌論文] Evidence from fluid inclusions for microbial methanogenesis in the early Archaean era. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ueno, Y., Yamada, K., Yoshida, N., Maruyama, S., Isozaki, Y.
  • 雑誌名: Nature 440 ページ: 516-519
• [雑誌論文] IR and Raman microspectroscopy for the characterization of ancient life. (2006)
  • 著者名/発表者名: Igisu M, Nakashima S, Ueno Y, Awramik SM, Maruyama S.
  • 雑誌名: Origins of Life and Evolution of the Biosphere 36 ページ: 310-311
• [雑誌論文] Vital effects in coral skeletal composition display strict three-dimensional control. (2006)
  • 著者名/発表者名: Meibom, A., Yurimoto, H., Cuif, J.-P., Domart-Coulon, I., Houlbreque, F., Constantz, B., Dauphin, Y., Tambutte, E.;, Tambutte, S., Allemand, D., Wooden, J., Dunbar, R.
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 33 ページ: L11605,doi:1O.102 9/2006GL025968.