太古代の微生物と表層環境と地磁気

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18340174
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 根建 心具 鹿児島大学, 大学院・理工学研究科(理学系), 教授 (10107849)
• 研究分担者: 根建 洋子 鹿児島純心女子大学, 看護栄養学部, 教授 (80290659) ; 尾上 哲治 鹿児島大学, 大学院・理工学研究科(理学系), 助教 (60404472)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: ストロマトライト / 炭素同位体比 / バイオマーカー / 古地磁気 / 古環境

研究概要

本研究では、研究代表者が中心となって推進してきた太古代生物圏掘削計画(ABDP)」で掘削したオーストラリア、ピルバラ地域の太古代の試料を使って、微化石の時空分布を調べ、生物を誕生させた地磁気を含む地球環境を調べることを目的にした。
実験の結果、35億年前にダイナモ機能が始まり、地球磁場はつよくなった可能性を指摘できた。その後28億年前地球磁場の強い時期に微生物の多様化が進んだ可能性がある。当時の、遊離酸素量は極めて少なかったが、鉄の沈殿、Fe^<2+>からFe^<3+>への酸化は水素イオンを使った鉄バクテリアによってなされた可能性が高い。有機炭素量が少ない理由は続成作用の過程で、赤鉄鉱と有機物が反応して、磁鉄鉱と炭酸ガスに変化した可能性が高い。
一方、27.7億年前にはシアノバクテリアや硫酸還元バクテリアなどの活動から、このころ遊離酸素含有量は上昇したが、磁鉄鉱を酸化するまでには上昇していなかった。
今後の課題としては、続成作用による有機炭素の挙動に関する室内実験を、さらに低温で続ける必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] Hematite formation by oxygenated groundwater more than 2. 76 billion years ago. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y., Suzuki, K., Nakamura, K., Hickman, A., Nedachi, M., Ohmoto, H.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 278 ページ: 40-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sedimentary facies from Upper Triassic reefal limestone of the Sambosan Accretionary Complex in Japan: mid-ocean patch reef development in the Panthalassa Ocean. (2008)
  • 著者名/発表者名: Onoue, T., Stanley, G.D. J
  • 雑誌名: Facies 54 ページ: 529-547
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of submarine fumaroles on the distribution of mercury in the sediment of Kagoshima Bay, Japan. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomiyasu, T., Eguchi, T., Yamamoto, M., Anazawa, K., Ando, T., Nedachi, M., Marumo, K. Sakamoto, H.
  • 雑誌名: Marine Chemistry Vol.109 ページ: 173～183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paleomagnetism of the Marble Bar Chert Member, Western Australia: Implications for apparent polar wander path for Pilbara craton during Archean time. (2006)
  • 著者名/発表者名: Suganuma, Y., Hamano, Y., Niitsuma, S., M. Hoashi, T. Hisamitsu, N. Niitsuma, Kodama, K, Nedachi, M.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters Vol.252 ページ: 360-371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mineralogy of microbial fossil-like textures in the Precambrian Marble Bar chert and Gunflint Chert. (2006)
  • 著者名/発表者名: Akai, J., Ito, S., Sekiguchi, N., Nedachi, M.
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering 26 ページ: 613-616
  • 査読あり
• [学会発表] Lithology of Triassic-Jurassic bedded chert in Dimanglet and Marinon Islands, North Palawan (2008)
  • 著者名/発表者名: Nikaido, T., Matsuoka, A., Onoue, T., Zamoras, L.R.
  • 学会等名: Philippines. IGC
  • 発表場所: Oslo, Norway
  • 年月日: 20080800
• [学会発表] Radiolarian chert with striped structure and its paleoceanographic significance (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka, A., Nikaido, T., Onoue, T., Zamoras, L.R.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20080500
• [学会発表] Hydrothermal alteration in the 2. 77 Ga Mt Roe basalt, Pilbara (2006)
  • 著者名/発表者名: Nedachi, M., Nedachi, Y., Sakaki, H., Terashima, K.
  • 学会等名: Western Australia. IMA
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] Bio-activity in the 3. 46 Ga hydrothermal system; ferruginous Marble Bar Chert, Pilbara (2006)
  • 著者名/発表者名: Hoashi, M., Nedachi, M., Ohmoto, H.
  • 学会等名: Western Australia. IMA
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20060700
• [学会発表] Chlorine geochemistry of volcanic rocks in the Hokusatsu gold mining district in Kyushu (2006)
  • 著者名/発表者名: Furusawa, M., Nedachi, M.
  • 学会等名: Japan. IMA
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20060700
• [図書] 鹿児島探訪-自然 (2010)
  • 著者名/発表者名: 根建心具(編)
  • 総ページ数: 133
  • 出版者: 斯文堂
• [図書] 鹿児島探訪-国際貢献- (2010)
  • 著者名/発表者名: 根建心具(編)
  • 総ページ数: 140
  • 出版者: 斯文堂
• [備考]
  • URL: http://astro.sci.kagpshima-u.ac.jp/nedachi-kawaminami/planet/