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2011 年度 研究成果報告書

オマーンに湧出する高アルカリ泉から学ぶアルカリ環境の地球・生物資源科学

研究課題

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研究課題/領域番号 21404017
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 努  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10313636)

研究分担者 道林 克禎  静岡大学, 理学部, 准教授 (20270978)
長沼 毅  広島大学, 生物圏科学研究科, 准教授 (70263738)
鈴木 雅一  静岡大学, 理学部, 准教授 (60280913)
上田 晃  富山大学, 理学部, 教授 (90456799)
連携研究者 杉山 隆文  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70261865)
宮下 純夫  新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (60200169)
砂村 倫成  東京大学, 大学院・理学研究科, 助教 (90360867)
福士 圭介  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (90444207)
田中 滋康  鈴岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (90146233)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワードオマーン / 高アルカリ / 蛇紋岩化作用 / 生物生態工学 / 資源開発工学
研究概要

オマーンの山岳地帯に多数湧出する高アルカリ泉(pH11-12程度)において、高アルカリ環境で未解決な課題を有する様々なディシプリンの研究者が集結し、高アルカリ泉を作り出す地質学的条件とその地球科学・地球工学的インパクトの解明、高アルカリ環境に適応した微生物群集や動物種のスクリーニングとその適応機構の解明、自然が作り出したコンクリートの長期挙動とその生成に学ぶ二酸化炭素貯留法の解明等を目的した調査・研究を進めた。その結果、以下の内容が明らかとなった;1)高アルカリ泉を作り出す地殻ーマントル境界に発達したマントル延性剪断帯の構造とその発達、(2)高アルカリ環境における炭酸塩鉱物の生成とその速度式、(3)高アルカリ環境において生成する炭酸塩鉱物、特にアラゴナイトによって無機陰イオンの移行遅延、および前駆物質であるモノハイドロカルサイトの存在と特性の重要性、(4)高アルカリ温泉水のδD値は、これまで報告されている地表水として世界でも最も高い値を示し、高アルカリ泉の性状は超塩基性岩-水反応を反映した水質であったこと、(5)高アルカリ泉からの新規微生物遺伝子や炭酸塩形成候補菌の分離・同定、(6)高アルカリ泉の周囲に3種の淡水魚と1種の無尾両生類の棲息確認とアルカリ温泉水への適応機能、(7)高アルカリ泉周辺で生成している天然コンクリートの高強度コンクリートに匹敵するほどの高い-軸圧縮強度。

  • 研究成果

    (46件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (24件)

  • [雑誌論文] 低温蛇紋岩化作用から学ぶ高アルカリ環境の地球・生物資源科学2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤努
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 125-129

  • [雑誌論文] オマーンオフィオライトをめぐる地質学的研究の現状と問題点2012

    • 著者名/発表者名
      宮下純夫、足立佳子
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 136-141

  • [雑誌論文] 海洋地殻-マントル境界に発達した延性剪断帯と加水による軟化作用2012

    • 著者名/発表者名
      道林克禎、大原達也
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 136-141

  • [雑誌論文] オマーン北部地域の地下水・河川水の同位体研究2012

    • 著者名/発表者名
      上田晃、柴田知之・Marie Python・芳川雅子・佐藤努
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 142-147

  • [雑誌論文] 高アルカリ環境に棲む魚類-生理・生態とその生物学的意義-2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅一、安楽総太郎, 佐藤努, Reginald Victor.
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 147-153

  • [雑誌論文] 高アルカリ蛇紋岩温泉中の微生物生態とその生物地球学的意義2012

    • 著者名/発表者名
      砂村倫成、堀本健太
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 154-158

  • [雑誌論文] 高アルカリ泉に棲む炭酸塩形成微生物群集とその生物地球学的意義2012

    • 著者名/発表者名
      中井亮佑、長沼毅
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 159-163

  • [雑誌論文] 高アルカリ泉周辺で生成する二次生成物の鉱物学とその反応速度論2012

    • 著者名/発表者名
      松原勇武、星野純、安楽総太郎、佐藤努、米田哲朗
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 163-167

  • [雑誌論文] アルカリ環境で生成するCa-CO3-Mg系準安定相とその地球化学的意義2012

    • 著者名/発表者名
      西山理沙、宗本隆志、福士圭介
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 168-172

  • [雑誌論文] アルカリ環境で生成する鉱物による陰イオンの吸着とその長期挙動2012

    • 著者名/発表者名
      安楽総太郎、松原勇武、星野純、佐藤努、米田哲朗
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 173-179

  • [雑誌論文] 高アルカリ泉周辺で生成する天然コンクリート構造物の物性と長期挙動のナチュラルアナログ2012

    • 著者名/発表者名
      杉山隆文
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 390号Vol.34 ページ: 180-185

  • [雑誌論文] Chemical overprinting of magmatism by weathering : A pratctial method for evalating the degree of chemical weathering granitoids2012

    • 著者名/発表者名
      Kamei, A. Fukushi, K Takagi, T. and Tsukamoto, H.
    • 雑誌名

      Applied Geochemistry

      巻: 27巻 ページ: 796-805

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海洋地殻.マントル境界に発達した延性剪断帯と加水による軟化作用2012

    • 著者名/発表者名
      道林克禎、大原達也
    • 雑誌名

      地球

      巻: 34 ページ: 136-141

  • [雑誌論文] Microflorae of aquatic moss pillars in a freshwater lake, East Antarctica, based on fatty acid and 16S rRNA gene analyses2012

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Nakai、Takashi Abe, Tomoya Baba, Satoshi Imura, Hiroshi Kagoshima, Hiroshi Kanda, Atsuko Kanekiyo, Yuji Kohara, Akiko Koi, Keiko Nakamura, Takanori Narita, Hironori Niki, Katsuhiko Yanagihara, Takeshi Naganuma
    • 雑誌名

      Polar Biology

      巻: 35 ページ: 425-433

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 注目の論文南・東南アジアの大規模地下水ヒ素汚染2011

    • 著者名/発表者名
      福士圭介
    • 雑誌名

      月刊化学

      巻: 66巻 ページ: 66-67

  • [雑誌論文] Phosphate sorption on monohydrocalcite.2011

    • 著者名/発表者名
      Yagi, S. Fukushi, K
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 106 ページ: 109-133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monohydrocalcite : A promising remediation material for hazardous anions2011

    • 著者名/発表者名
      Fukushi, K、Munemoto, T.Sakai, M. andYagi, S.
    • 巻
      12
    • ページ
      064702
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水溶液中における酸化マグネシウムの変質挙動2011

    • 著者名/発表者名
      矢部太章、福士圭介・伊藤弘志・窪田宗弘・桝谷優輔
    • 雑誌名

      粘土科学

      巻: 49 ページ: 135-140

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantification of the effects of organic and carbonate buffers on arsenate and phosphate adsorption on a goethite-based granular porous adsorbent2011

    • 著者名/発表者名
      Kanematsu, M. Kanematsu, M. Young T. M. Fukushi, K. Sverjensky, D. Green, P. G. and Darby, J. L.
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology

      巻: 45 ページ: 561-658

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 先進的表面錯体モデリングによる酸化物への陰イオン吸着挙動の予測2011

    • 著者名/発表者名
      福士圭介
    • 雑誌名

      地球科学

      巻: 45 ページ: 147-157

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 第6章辺境の微生物2011

    • 著者名/発表者名
      中井亮佑、長沼毅
    • 雑誌名

      シリーズ現代の生態学シリーズ現代の生態学微生物の生態学微生物の生態学

      巻: 第11巻 ページ: 85-87

  • [雑誌論文] Metagenomic analysis of 0.2-μm-passable microorganisms in deep-sea hydrothermal fluid2011

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Nakai、Takashi Abe, Haruko Takeyama, Takeshi Naganuma
    • 雑誌名

      Marine Biotechnology

      巻: 13 ページ: 900-908

    • 査読あり
  • [学会発表] Mineralogy and Geochemical Reaction Modeling of the Precipitates at Hyperalkaline Springs in Oman2012

    • 著者名/発表者名
      Isamu Matsubara, Jun Hoshino, Sohtaro Anraku, Tsutomu Sato, Yoneda Tetsuro
    • 学会等名
      International Conference on the Geology of the Arabian Plate and the Oman Mountains
    • 発表場所
      Sultan Qaboos University(オマーン)
    • 年月日
      20120107-09
  • [学会発表] Formation of incipient oceanic island arc crust within oceanic crustal sequence : Geology and geochemistry of the late intrusive rocks in the northern Oman ophiolite2012

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, S. and Miyashita, S
    • 学会等名
      International Conference on the Geology of the Arabian Plate and the Oman Mountains
    • 発表場所
      Sultan Qaboos University(オマーン)
    • 年月日
      20120107-09
  • [学会発表] Lava accretion processes around mid-ocean-ridges : Volcanic stratigraphy in the Wadi Fizh area, northern Oman ophiolite2012

    • 著者名/発表者名
      Kusano, Y., Adachi, Y., Miyashita, S. and Umino, S
    • 学会等名
      International Conference on the Geology of the Arabian Plate and the Oman Mountains
    • 発表場所
      Sultan Qaboos University(オマーン)
    • 年月日
      20120107-09
  • [学会発表] Magma system along fast-spreading ridges : Evidence from the upper gabbro units in the northern Oman Ophiolite2012

    • 著者名/発表者名
      Miyashita, S., Nogawa, Y., Adachi, Y. and Tomatsu, T
    • 学会等名
      International Conference on the Geology of the Arabian Plate and the Oman Mountains
    • 発表場所
      Sultan Qaboos University(オマーン)
    • 年月日
      20120107-09
  • [学会発表] Petrogenesis of regional variation of the Moho transition zone in the northern Oman ophiolite2012

    • 著者名/発表者名
      Adachi, Y., Hashimoto, T., Miyashita, S
    • 学会等名
      International Conference on the Geology of the Arabian Plate and the Oman Mountains
    • 発表場所
      Sultan Qaboos University(オマーン)
    • 年月日
      20120107-09
  • [学会発表] Petrogenesis of the Lasail plutonic complex, northern Oman ophiolite, Oman2012

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya, N., Shibata, T., Yoshikawa, M., Adachi, Y. and Miyashita, S
    • 学会等名
      International Conference on the Geology of the Arabian Plate and the Oman Mountains
    • 発表場所
      Sultan Qaboos University(オマーン)
    • 年月日
      20120107-09
  • [学会発表] Role of mantle pyroxenites on the genesis of ocean island basalts2012

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, R., Sanpei, T., Adachi, Y. and Miyashita, S
    • 学会等名
      International Conference on the Geology of the Arabian Plate and the Oman Mountains
    • 発表場所
      Sultan Qaboos University(オマーン)
    • 年月日
      20120107-09
  • [学会発表] Olivine microstructures and temporal evolution of fabric in a hydrated ductile shear zone at the mantle-crust boundary, Oman. EOS Trans. Abstract T52B-072011

    • 著者名/発表者名
      Michibayashi, K. and Oohara, T
    • 学会等名
      2011 Fall Meeting, AGU
    • 発表場所
      Moscone Convention Center (USA)
    • 年月日
      20111204-09
  • [学会発表] オマーンに学ぶデタッチメント断層発達プロセス2011

    • 著者名/発表者名
      道林克禎・大原達也
    • 学会等名
      Inter Ridge-Japan研究集会「海底拡大系の総合研究」
    • 発表場所
      東京大学大気海洋研究所(千葉県柏市)
    • 年月日
      20111101-02
  • [学会発表] カルシウム炭酸塩多形生成の反応速度論的考察-オマーンに湧出する高アルカリ泉周辺に産する沈殿物を例として-2011

    • 著者名/発表者名
      松原勇武、星野純、長谷川甫、安楽総太郎、佐藤努、米田哲朗
    • 学会等名
      第55回粘土科学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島市)
    • 年月日
      20110914-16
  • [学会発表] カルシウム炭酸塩鉱物によるヨウ素の取り込みとその長期安定性2011

    • 著者名/発表者名
      安楽総太郎,星野純,松原勇武,福士圭介,佐藤努,米田哲朗
    • 学会等名
      第55回粘土科学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島市)
    • 年月日
      20110914-16
  • [学会発表] オマーン北部地域地下水・河川水の同位体研究2011

    • 著者名/発表者名
      上田晃・柴田知之・Marie Python・芳川雅子・佐藤努
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20110914-16
  • [学会発表] モノハイドロカルサイトの生成条件2011

    • 著者名/発表者名
      西山理沙・宗本隆志・福士圭介
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
    • 発表場所
      茨城大学(水戸市)
    • 年月日
      20110909-11
  • [学会発表] 海洋性島弧地殻の初期形成プロセス:オマーンオフィオライトにおける後期貫入岩体類の地球化学2011

    • 著者名/発表者名
      山崎秀策・宮下純夫
    • 学会等名
      日本地質学会第118年学術大会
    • 発表場所
      茨城大学(水戸市)
    • 年月日
      20110909-11
  • [学会発表] オマーンオフィオライト北部の後期火成岩類の岩石化学的性質とその成因2011

    • 著者名/発表者名
      土谷信高・足立佳子・宮下純夫・柴田知之・芳川雅子
    • 学会等名
      日本地質学会第118年学術大会
    • 発表場所
      茨城大学(水戸市)
    • 年月日
      20110909-11
  • [学会発表] オマーンオフィオライト北部における大規模ウェールライト岩体の発見2011

    • 著者名/発表者名
      金子龍・三瓶崇・足立佳子・宮下純夫
    • 学会等名
      日本地質学会第118年学術大会
    • 発表場所
      茨城大学(水戸市)
    • 年月日
      20110909-11
  • [学会発表] 海嶺セグメント内部における溶岩層の系統的変化オマーンオフィオライトの例2011

    • 著者名/発表者名
      草野有紀・足立佳子・宮下純夫・海野進
    • 学会等名
      日本地質学会第118年学術大会
    • 発表場所
      茨城大学(水戸市)
    • 年月日
      20110909-11
  • [学会発表] Potential microbial contribution to nitrogen cycling in an Antarctic moss pillar2011

    • 著者名/発表者名
      Nakai, R., Naganuma, T., Kagoshima, H., Niki, H., Kohara, Y., Imura, S., Kanda, H., Yanagihara, K., Baba, T., and Abe, T
    • 学会等名
      International Conference on Polar and Alpine Microbiology 2011
    • 発表場所
      Jamnikarjeva 101(スロベニア)
    • 年月日
      20110904-08
  • [学会発表] Petrology of the Lasail plutonic complex, northern Oman Ophiolite, Oman2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya, N., Murakami, G., Shibata, T., Yoshikawa, M., Adachi, Y., Miyashita, S
    • 学会等名
      VII Hutton Symposium on Granites and Related Rocks
    • 発表場所
      Avila Polytechnic School (Spain)
    • 年月日
      20110704-09
  • [学会発表] オマーンオフィオライト中の海嶺期および衝上開始期の珪長質岩の特徴とその成因2011

    • 著者名/発表者名
      土谷信高・村上源太郎・足立佳子・宮下純夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合学会2011年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 年月日
      20110522-27
  • [学会発表] オマーンの高アルカリ環境に生息する魚類の形態・生理・生態2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅一,佐藤脩示
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合学会2011年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 年月日
      20110522-27
  • [学会発表] Unsuspected eukaryotic diversity of aquatic moss pillars inhabiting a freshwater lake in East Antarctica2011

    • 著者名/発表者名
      Nakai, R., Naganuma, T., Kagoshima, H., Niki, H., Kohara, Y., Imura, S., Kanda, H., Yanagihara, K., Baba, T., and Abe, T
    • 学会等名
      based on 18S rRNA gene analysis、XXXIII Symposium on Polar Biology
    • 発表場所
      国立極地研究所(立川市)
    • 年月日
      2011-11-18
  • [学会発表] オマーンの抗アルカリ環境に見られる魚類の形態・生理・生態2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅一、佐藤脩示、ビクター・レジナルド、安楽総太郎、荒木誉之、佐藤努、田中滋康
    • 学会等名
      日本動物学会第82回大会
    • 発表場所
      大雪クリスタルホール(旭川市)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] オマーンに湧出する高アルカリ泉周辺に産する沈殿物の鉱物学と地球化学反応モデリングー高アルカリ環境下におけるヨウ素移行遅延を目指してー2011

    • 著者名/発表者名
      松原勇武、星野純、長谷川甫、安楽総太郎、佐藤努、米田哲朗
    • 学会等名
      資源素材学会北海道支部
    • 発表場所
      登別グランドホテル(登別市)
    • 年月日
      2011-06-13

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公開日: 2013-07-31  

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