太古代生命圏の再検証：　生体必須元素に着目して

重新审视古代生物圈：关注生物体的基本要素

• 批准号: 19J12914
• 负责人: 塚本 雄也
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12914/
• 关键词: マンガン; リン; 海底熱水活動; 太古代; マンガン酸化菌

地球生命の進化を考える上で、地球表層環境における生体必須元素の挙動を理解することは必須である。この中にはリンとマンガンのように海洋や大気ではなく岩石に多く保存されているものがあり、これらの元素の岩石から海洋、そして生命圏までの挙動はほとんど理解されていない。そこで本研究は現世と太古代における海底熱水活動に伴うマンガンとリンの挙動について理解することを目的とした。まず、秋田県北鹿地域に産する1200万年前に形成したマンガン酸化物の成因と微生物の形成に対する関与を理解するために、地質調査と採取した岩石サンプルからマンガン鉱物の種類や化学組成などを走査型電子顕微鏡やラマン分光分析を用いて明らかにした。またマンガン酸化物と炭素からなるコロフォーム構造を発見した。これは過去に報告例がなく、透過型電子顕微鏡によるナノスケールの観察結果などから、マンガンをエネルギー源とする微生物マットの痕跡であると結論づけた。これらの成果はOre Geology Reviews誌にて報告した。次に西オーストラリア・ピルバラで見られる34.6億年前ごろに形成したApex Basaltを調査した。Apex Basaltは当時の海洋底を構成していた玄武岩であるとともに、同時期に起こった海底熱水活動の影響を受けている。今回は形成後の変質や風化の影響の少ないドリルコア(ABDP#1)を用いて、リンとマンガンの元素濃度プロファイルや鉱物観察を踏まえて海底熱水活動に伴う両元素の挙動を研究した。その結果、リンとマンガン濃度の減少と熱水変質の度合いは相関していることがわかった。また鉱物種の変化もこの結果を支持した。本研究で初めて、当時の海底熱水活動がマンガン・リンの供給源となりうることを明らかにした。本研究によって、海底熱水活動に伴うマンガンとリンの岩石から海洋、そして生命圏への挙動を明らかにした。

Life on earth の evolution を exam え る で, earth's surface environment に お け る raw body must element の 挙 dynamic を understand す る こ と は must で あ る. In こ の に は リ ン と マ ン ガ ン の よ う に や big ocean 気 で は な く rock に く save more さ れ て い る も の が あ り, こ れ ら の element の rock か ら oceans, そ し て life sha-lu ま で の 挙 dynamic は ほ と ん ど understand さ れ て い な い. そ こ で this study は secular と archean に お け る submarine hydrothermal activity に with う マ ン ガ ン と リ ン の 挙 dynamic に つ い て understand す る こ と を purpose と し た. ま ず, akita 県 north deer regional に production す る に formed 12 million years ago し た マ ン ガ ン acidification formation causes の と microbial の に す seaborne る masato and を understanding す る た め に, geology survey と し た rock サ ン プ ル か ら マ ン ガ ン 鉱 chemical composition content の kinds や な ど を walkthrough type electronic 顕 micromirror や ラ マ ン を spectroscopic analysis using い て Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0, ガ ガ, ガ, acidifiers, と, carbon, らなるコロフォ, ム, structure, を, occurrence, た. こ れ は past に report cases が な く, through type electronic 顕 micromirror に よ る ナ ノ ス ケ ー ル の 観 examine results な ど か ら, マ ン ガ ン を エ ネ ル ギ ー source と す る microbial マ ッ ト の trace で あ る と conclusion づ け た. Youdaoplaceholder6 れら <s:1> results にて Ore Geology Reviews にて report た た. Time に west オ ー ス ト ラ リ ア · ピ ル バ ラ で see ら れ る 3.46 billion ご ろ に form し た Apex Basalt を survey し た. Apex Basalt は when の sea bottom を し て い た Basalt で あ る と と も に, with period に こ っ た submarine hydrothermal activity の を by け て い る. Today back は の after the formation of mass - や weathering の less influence の な い ド リ ル コ ア (1) ABDP# を with い て, リ ン と マ ン ガ ン の element concentration プ ロ フ ァ イ ル や 鉱 content 観 examine を tread ま え て submarine hydrothermal activity に with う struck element の 挙 fixed を し た. そ の results, リ ン と マ ン ガ の reduce と hot water - quality の ン concentration degrees or い は phase masato し て い る こ と が わ か っ た. The results of また鉱 species <s:1> evolution <s:1> <s:1> を を support を た. At the beginning of this study で め て, then の submarine hydrothermal activity が マ ン ガ ン · リ ン の supply source と な り う る こ と を Ming ら か に し た. This study に よ っ て and submarine hydrothermal activity に う マ ン ガ ン と リ ン の rock か ら oceans, そ し て life sha-lu へ の 挙 dynamic を Ming ら か に し た.

项目成果

Impact-induced magmatism on early Earth

早期地球撞击引起的岩浆作用

• 发表时间: 2019
• 作者: Ohmoto;H.;Uschi;G.;Tsukamoto;Y.;Watanabe;Y.;Kakegawa;T.;Hamasaki;H.;Andrew;C.;Katherine;C.;Liu;Z
• 通讯作者: Z

hosphate Flux from Oceanic Crust to the Archean Oceans: Evidence from the 3.46 Ga Apex Basalt

从大洋地壳到太古代海洋的磷酸盐通量：来自 3.46 Ga Apex 玄武岩的证据

• 发表时间: 2019
• 作者: Tsukamoto;Y.;Kakegawa;T.;Graham;U.;Liu;Z.;Ito;A.;Ohmoto;H.
• 通讯作者: H.

Significances of 12 Ma manganese ores in the Hokuroku district, Akita: unique Mn accumulation and interaction with organic matter during submarine hydrothermal activities

秋田县北陆地区12 Ma锰矿的意义：海底热液活动期间独特的锰积累及其与有机质的相互作用

• 发表时间: 2019
• 作者: Tsukamoto;Y.;Kakegawa;T
• 通讯作者: T