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2012 年度 実績報告書

鉄堆積作用:鬼界カルデラの熱水活動場から紐解く太古代海洋環境への制約条件

研究課題

研究課題/領域番号 22340151
研究機関九州大学

研究代表者

清川 昌一  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50335999)

研究分担者 後藤 秀作  独立行政法人産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門, 研究員 (10378557)
渡邊 剛  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (80396283)
伊藤 孝  茨城大学, 教育学部, 教授 (10272098)
池原 実  高知大学, 自然科学系, 准教授 (90335919)
山口 耕生  東邦大学, 理学部, 准教授 (00359209)
小栗 一将  独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 研究員 (10359177)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード熱水活動 / 鉄還元バクテリア / 鬼界カルデラ / 海底カルデラ / 縞状鉄鉱層
研究概要

鬼界カルデラは7300年前に形成した海底カルデラで,日本各地にアカホヤ火山灰として広域に影響与えた巨大爆発を起こしたものである.カルデラの外輪山は薩摩硫黄島,竹島に残っており,薩摩硫黄島では硫黄岳が現在でも活発に活動しており,周辺部に熱水を流出している.
研究は,1)熱水活動に伴う赤褐色の鉄沈殿物の堆積機構を求める,2)鬼界カルデラの音波探査解析:音波探査データによりカルデラ形成時の堆積物の分布を把握する.2)硫黄島周辺部のサンゴ掘削:3m大の浜サンゴについて,硫黄島北部地域で取得に成功した.普通真っ白のサンゴだが黒い縞々を含むサンゴが取得できた.火山の周りは通常の海水よりpHが低く酸性にもかかわらずサンゴが生育していることが明らかになった.3)温度分布・ヒートフローの長期観測:長浜湾において熱水活動の長期観測を行った.4)長浜湾における熱水活動の観測:長期観測による海底が透明になる時期を明らかにし,ダイビングにより熱水流出を確かめる.周辺部はバイオマットが形成しており,初期チムニーが形成し始めている.5)堆積物,チムニー,鉄浮遊物,トラップ設置を新たに行っている,それぞれの化学分析を行っている.特に長期pHおよび水素イオン濃度変動を海底の深さごとにデータの取得を行っている.チムニーに関しては,ガリオネラspの鉄還元菌により形成していることが明らかになった.気象データから,長浜湾に沈殿した堆積物の10年間の挙動を解明し,天候・潮の満干・鉄沈殿と地層形成の関連性が明瞭になった.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of tides and weather on sedimentation of iron-oxyhydroxides in a shallow-marine hydrothermal environment at Nagahama Bay, Satsuma Iwo-Jima Island, Kagoshima, southwest Japan.2012

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa S., Ninomiya T., Nagata T., Oguri M., Ito T., Ikehara M., Yamaguchi K.E
    • 雑誌名

      The Island arc

      巻: 21 ページ: 118-147

    • DOI

      Doi:10.1111/j.1440-1738.2012.00808x

  • [雑誌論文] Lateral variations in the lithology and organic chemistry of a black shale sequence on the Mesoarchean sea floor affected by hydrothermal processes: the Dixon Island Formation of the coastal Pilbara Terrane, Western Australia.2012

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa S., Ito, T., Ikehara, M., Yamaguchi, K.E., Koge S. and Sakamoto, R.,
    • 雑誌名

      The Island arc

      巻: 21 ページ: 66-78

    • DOI

      Doi:10.1111/j.1440-1738.2012.00811x

  • [学会発表] Asymmetrically multi-collapsed structure of Kikai caldera in southern off Kyushu Island, Japan: A reconstruction from seismic reflection images.2012

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Ikegami; Shoichi Kiyokawa
    • 学会等名
      AGU
    • 発表場所
      サンフランシスコ,米国
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] 鹿児島県薩摩硫黄島長浜湾の熱水活動に伴う、水酸化鉄チムニーについて2012

    • 著者名/発表者名
      倉冨 隆,清川昌一
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20120909-20120911
  • [学会発表] 反射法探査により見える鹿児島県・鬼界カルデラの非対称な陥没・崩壊構造.2012

    • 著者名/発表者名
      池上郁彦,清川昌一
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20120909-20120911
  • [学会発表] The structural reconstruction of the Kikai submarine caldera in the southern Kyushu, Japan2012

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko IKEGAMI, Shoichi Kiyokawa
    • 学会等名
      IGC
    • 発表場所
      ブリスベン,豪州
    • 年月日
      20120808-20120810
  • [学会発表] 11 年間にわたる鉄沈殿堆積物の層序と気象記録の対比-鹿児島県薩摩硫黄島長浜湾の例2012

    • 著者名/発表者名
      上芝 卓也, 清川 昌一
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      20120521-20120527
  • [図書] 地球全史2012

    • 著者名/発表者名
      白尾元理,清川昌一
    • 総ページ数
      190
    • 出版者
      岩波書店

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公開日: 2014-07-24  

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