| 研究概要 |
本研究では、始生代(約25〜40億年前)の堆積岩を用い、バイオマーカである窒素同位体組成を分析することにより原始地球の表層環境を探る。特定のバクテリアにより合成された有機窒素が生命圏を循環するサイクルの中には、大気中の酸素の多少などを反映して、材料と生成物の間で窒素の同位体比組成が変化するプロセスの存在が知られており、窒素同位体から原始地球の大気組成(酸素量)が推定出来る可能性がある。
本年度、研究目的にかなうような窒素同位体分析感度・精度を持つ分析装置の整備を進めた。様々な検証の末、システム中に窒素試料ガスを部分的に吸着し、結果として、予期せぬ質量依存同位体分別を引き起こしていた箇所を突き止め、改良を施した。その結果、従来、40nmolの標準N2ガスを分析する際の15N/14Nの同位体再現性が2パーミルであったのが、0.9パーミルまで改善された。このシステムを用い、35億年前に堆積した西オーストラリア産チャートの分析を進めた。本研究では数mm厚の層が重なった縞模様を示す試料を層毎に分離し分析した。各試料から段階燃焼法によりN2,Ar,C,H2Oなどの揮発成分を抽出し、同位体・元素分析を行った。各試料中の窒素濃度はそれぞれのK,Al濃度と良い相関を示し、窒素の大部分は粘土鉱物に捕獲されているのではないかと考えられる。本研究から、粘土鉱物にはどうやら2つ以上の同位体組成の異なる窒素成分が捕獲されているらしいことがわかった。窒素同位体組成(d15N)は-4‰から+10‰以上の広い範囲が見られた。各試料中の窒素濃度はそれぞれのK,Al濃度と良い相関を示し、窒素の大部分は粘土度鉱物に捕獲されているのではないかと考えられる。本研究から、粘度鉱物はどうやら2つ以上の同位体組成の異なる窒素成分が捕獲されているらしいことがわかった。
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