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。

The evolution of life on earth is an essential element of understanding. The ocean is the source of life, the rocks are the source of life, and the earth is the source of life. The purpose of this study is to understand the relationship between modern and Archaean hydrothermal activity. The formation of acidizing substances in the Akita region 12 million years ago and the relationship between the formation and understanding of microorganisms, geological survey and the adoption of rock samples, chemical composition, and the use of electron microscopy and spectroscopic analysis The structure of carbon dioxide was discovered. This paper reports the results of observation by transmission electron microscopes. The results were reported in Ore Geology Reviews. A survey of the Apex Basalt was conducted 3.46 billion years ago. Apex Basalt is affected by the formation of the ocean floor at the same time. The study of the influence of weathering on the quality of the water after its formation (ABDP #1) on the movement of elements associated with the activity of submarine hot water The result is that the concentration of hot water decreases and the temperature of hot water decreases. The results of the species transformation were supported. At the beginning of this study, the activities of submarine hot water at that time were different from those of other sources. This study focuses on the development of the ocean, the evolution of life cycles, and the evolution of rocks associated with submarine hot water activity.

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