2017 Fiscal Year Annual Research Report
Concentration and isotope ratio of ammonia in ancient oceans
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15H03741
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
西澤 学 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 研究員 (60447539)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アンモニア / 初期海洋 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、地球初期海洋のアンモニア濃度と窒素同位体比を解読するための鉱物プロキシの確立と初期海洋窒素循環の復元を目的としている。最終年度は次の3課題を実施した。課題1：太古代の地層に産する白雲母の年代測定。課題2：白雲母に固定されたアンモニアの定量と同位体分析。課題3：白雲母と海水（熱水）の間のアンモニアの分配率の計測。課題1では、太古代の海洋地殻に産する雲母について、カリウムーアルゴン年代測定を行い、大部分の試料は太古代の熱水変質作用で形成したことを確認した。課題2では、連続フロー型同位体比質量分析システムを用いて、これらの雲母の分析を行い、アンモニアを検出した。（また、起源推定に有用な窒素同位体比の測定に成功した。）これは太古代の海水にアンモニアが存在したことを強く示す成果である。課題3では、（350度・500気圧の条件で）太古代の海洋地殻の熱水変質の再現実験を行い、アンモニアの固定を示す結果をえた。雲母の生成量はXRD法の検出限界を下回ったため、鉱物と熱水間のアンモニアの正確な分配率は得られなかった。一方で、この実験から海洋地殻と熱水間のアンモニアの分配率は求められるため、初期海洋のアンモニア濃度を半定量的に復元する手法ができた。また地質試料の窒素同位体比から初期海洋のアンモニアの起源を推定するための知見がえられた。今後は、さらに条件検討をかさね、雲母の定量的な合成を実現することで、初期海洋のアンモニアの濃度がより定量的に復元されることが期待される。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Long-Term Cultivation and Metagenomics Reveal Ecophysiology of Previously Uncultivated Thermophiles Involved in Biogeochemical Nitrogen Cycle.2018
Author(s)
Kato, S., Sakai, S., Hirai, M., Tasumi, E., Nishizawa, M., Suzuki, K. and Takai, K.
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Journal Title
Microbes and Environments
Volume: 33
Pages: 107-110
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Recycled Archean sulfur in the mantle wedge of the Mariana Forearc and microbial sulfate reduction within an extremely alkaline serpentine seamount.2018
Author(s)
Aoyama, S., Nishizawa, M., Miyazaki, J., Shibuya, T., Ueno, Y. and Takai, K.
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Journal Title
Earth and Planetary Science Letters
Volume: 491
Pages: 109-120
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 天体衝突による大気の酸化仮説:後期太古代の地質記録による検証2017
Author(s)
斎藤 誠史,黒澤 耕介,臼井 洋一,奥村 知世,尾上 哲治,佐藤 峰南,石田 湧也,渋谷 岳造,西澤 学,松井 洋平,澤木 佑介,佐藤 友彦,上野 雄一郎
Organizer
日本地球化学会第64回年会
