地球環境における炭素フラーレンの探索

在全球环境中寻找碳富勒烯

基本信息

批准号：
07238214
负责人：
菅井俊樹
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07238214/
关键词：
フラーレン P T境界生命の大絶滅地球史解読の指標

项目摘要

今年度の研究の結果、愛知県犬山に路頭しているP/T境界近傍の黒色泥岩から、かご状炭素同素体フラーレンC_<60>と思われる物質を検出することに成功した。2億5000万年前のP/T境界では、95%以上の海洋生物種が絶滅したとされ、地球環境に大規模な変動があったものと考えられている。我々は、P/T境界とそれを鋏む時代の環境の特徴を探る目的で、この境界の地層中のフラーレン物質の検出を試みた。愛知県犬山に路頭しているP/T境界近傍の黒色泥岩と赤色チャート層から複数の岩石試料を採取した。約2kgの試料を粒径1mm以下に粉砕し弗化水素酸に溶解させた。約200gの黒色微粒子状の残査から、200ccのトルエンを用いてフラーレン類を抽出した。この抽出溶液を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて分析した。その結果、カラムを通過する保持時間が標準試料のフラーレンと同様に8.6分に現れ、岩石試料中の濃度は3ppb程度と推定された。保持時間の一致だけではC_<60>と同定するには不十分であるが、P/T境界の黒色泥岩層中にはフラーレン様物質が存在することを強く示唆するものである。このフラーレン様物質は、P/T境界の時代に広く繁殖していた不飽和炭化水素が多量に含む陸上植物の大規模な火災による燃焼により生成した可能性が高い。このフラーレンの安定性と生成条件は実験室において詳細に調べられており、その存否、濃度の時代分布などは、大気成分や植生などが関わる地球環境変動についての新しい情報を与えるであろう。このような地層にフラーレンが含まれていること自体が一つの大きな発見である。今後は、P/T境界の赤色チャートとともに、他の地層を調べ地球環境における炭素フラーレンの探索を地球史解読の指標とする予定である。

今年的研究成功地检测了一种据信是一种篮子般的碳素异形富勒烯c_ <60>，来自黑泥岩附近的P/T边界附近的伊努山街，Aichi县。超过95％的海洋物种在2.5亿年前的P/T边界上灭绝了，人们认为在全球环境中发生了很大的波动。我们试图在该边界的地层中检测富勒烯材料，目的是探索剪刀时代的P/T边界和环境的特征。从黑泥岩和红色图层附近的P/T边界附近的红色泥石层收集了几个岩石样品，这是Aichi县Inuyama的道路。大约2 kg的样品被接地至1 mm或更少的粒径，并溶解在氢氟酸中。从大约200克黑色细颗粒中，使用200 cc的甲苯提取富勒烯。使用高性能液相色谱（HPLC）分析提取溶液。结果，通过该柱的保留时间出现在8.6分钟时，类似于标准样品的富勒烯，岩石样品中的浓度估计约为3ppb。尽管仅匹配保留时间不足以识别C_ <60>，但强烈表明，富勒烯样材料存在于P/T边界的黑泥岩形成中。这种类似富勒烯的材料很可能是由大规模的火灾燃烧燃烧的土地植物，这些植物包含大量在P/T边界时代广泛蓬勃发展的不饱和碳氢化合物。该富勒烯的稳定性和生产条件已在实验室中进行了详细研究，富勒烯的存在，浓度的分布等将提供有关大气和植被中全球环境变化的新信息。富勒烯被包含在这种地质形成中的事实是一个重要的发现。将来，我们计划调查其他地质层以及P/T边界处的红色图表，并利用在全球环境中对碳富勒烯的搜索作为破译地球历史的指标。