縞状鉄鉱層の堆積方法:現行熱水活動場での鉄沈殿メカニズムの解明。

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薩摩硫黄島における鉄沈殿物について、鉄の沈殿が起こっている長浜湾において、1)沈殿物の広域マッピング、2)長期セジメントトラップ、3)堆積物コア採取,4)海底熱水系チムニー群の発見,5)海水と熱水の挙動観察,6)表層海流長期観測,7)DNA処理を行った。1)広域マッピングにより、鉄沈殿物が100mx100mの湾内に約1-1.5m沈殿していることが明らかになった。2)トラップによる沈殿物は0.4-1.1kg/m^2/dayになり非常に急速な堆積作用からなる。3)コアは75cmほど摂取でき,下部には1997年ごろに噴出したと言われているピンク色の凝灰岩層が残る.浚渫作用の記録より,10年間で約1-1.5mほどの堆積物が沈殿していることが明らかになった.4)チムニーは湾内の至る所でクラストマウンドを作っており,大きいところでは高さ1.5m幅が3mほどあり水深約3-5mのところに形成している.5)満潮で海水の流入・嵐時および大雨時に攪拌および陸上からの染み出しによって鉄物質が海底で巻き上がる.6)鉄酸化バクテリアが多くいることがrRNAの解析で明らかになった.今回の研究により、硫黄島ではいままでに報告のない急速で大量の鉄酸化物を沈殿がいつ,どのように起こっているかが明らかになった。また、海底では現在でも活発に熱水が噴き出し、チムニーができている。本地域の熱水はpHが1.7ほどの酸性の低い熱水であり、強酸に溶けていた2価鉄が海水と中和して3価鉄に化学的に変化する作用にて酸化鉄の沈殿が起こっていたと思われていたが、それらの化学的作用に加えバクテリアの関与が明確になった。