海水中のメタンガスの炭素および水素同位体比に関する研究

海水中甲烷气体碳氢同位素比研究

• 批准号: 01540468
• 负责人: 蒲生 俊敬
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01540468/
• 关键词: メタンガス; 安定同位体比; 海底熱水系; 海底冷湧水系; 潜航調査

海底の熱水系や冷湧水系から海水中に供給されるメタンガスの起源を明らかにするために、メタンガスの濃度を測定すると同時に、メタンの炭素と水素の安定同位体比測定を試みた。海水試料は、沖縄トラフ海底熱水活動域(1986年6〜7月のJAMSTEC「しんかい2000」調査)、相模湾初島沖冷湧水域(7月の淡青丸KT89-11次航海)、および南海トラフ冷湧水域(8〜9月の日仏KAIKO-NANKAI計画)より採取した。メタン濃度はFIDガスクロマトグラフィ-によって測定した。船上で海水より分離した気体試料を保存して持ち帰り、その中に含まれるメタンを酸化銅によって酸化した。炭素は二酸化炭素ガスとして、また水素は水として回収し、それぞれの同位体比をMAT250同位体比質量分析計によって測定した。沖縄トラフ海底熱水は溶存ガス濃度がきわめて高く、その主成分は二酸化炭素、硫化水素およびメタンであった。水温320℃のブラックスモ-カ-試料のメタン含量は約8mmol/kgに達し、東太平洋海膨21°Nにおける海底熱水噴出域での値(0.06mmol/kg)の100倍以上という高濃度を示した。メタンの炭素同位体比(δ^<13>C)は-32〜-42〓、水素同位体比(δD)は-210〜-250〓の範囲の値を示した。炭素同位体比はマグマ起源のメタン(約-15〓)に比べて明らかに軽い値を示し、バクテリア起源もしくは有機物の熱分解によるメタンの寄与のあることが明らかになった。また南海トラフでは、海底直上海水から最高4.0μmol/kgのメタンが検出され、著しくメタンに富んだ冷湧水の供給されていることが実証された。メタンの同位体比はまだ分析されていないが、メタン/エタン比が10^3以上と大きいこと、およびメタンが酸化されて生じたと見られる海底の炭酸塩試料が-40〜-50という軽いδ^<13>C値を持つことから、ここでのメタンガスはバクテリア起源と考えられる。

Submarine の hot water system や cold flood drainage か ら seawater supply に さ れ る メ タ ン ガ ス の origin を Ming ら か に す る た め に, メ タ ン ガ ス の concentration determination を す る と に, at the same time メ タ ン の carbon element と water の stable isotopic body ratio measurement を try み た. The sea water samples よ, the Okinawa トラフ seabed hot water activity area (the JAMSTEC 's "ん ん トラフ た 2000" survey conducted from June to July 1986), the cold water gusch area of the Asajima pass in the Amami Bay (the KT89-11 voyage of the Aise maru in July), and the トラフ cold water gusch area in the および nankai (the 仏KAIKO-NANKAI project conducted from August to September)よ トラフ were used for た . Youdaoplaceholder0 <s:1> concentration FIDガス ロ ロ ロ トグラフィ トグラフィ-によって determination of た た. The ship で seawater よ り separation し た 気 body sample を save し て hold ち 帰 り, そ の に in containing ま れ る メ タ ン を acidic copper に よ っ て acidification し た. Carbon は two acidification carbon ガ ス と し て, ま た water element は water と し て back 収 し, そ れ ぞ れ の with a body than を MAT250 than with a body quality analysis meter に よ っ て determination し た. Blunt 縄 ト ラ フ は submarine hot water soluble deposit ガ ス concentration が き わ め て く, そ の principal component は two acidification carbon and sulphur water element お よ び メ タ ン で あ っ た. Water temperature 320 ℃ の ブ ラ ッ ク ス モ カ - sample の メ タ は ン content approximately 8 tendency/kg に し, east Pacific sea of 21 ° N に お け る submarine hot water overflowing で の nt (tendency for 0.06 / kg) more than 100 times の と い う high-concentration を shown し た. メ タ ン の carbon isotopic body ratio (delta ^ < 13 > C) は - 32 ~ - 42 〓 and water, with a body than delta (D) は - 210 - - 250 〓 の van 囲 の numerical を shown し た. Origin of the carbon isotopic body than は マ グ マ の メ タ ン (about 15 〓) に than べ て Ming ら か に 軽 い numerical を し, バ ク テ リ ア origin も し く は thermal decomposition of organic matter の に よ る メ タ ン の send の あ る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た nanhai ト ラ フ で は, sea water straight Shanghai か ら highest 4.0 mu mol/kg の メ タ ン が 検 out さ れ, the し く メ タ ン に rich ん だ cold water supply の さ れ て い る こ と が card be さ れ た. メ タ ン の with a body than は ま だ analysis さ れ て い な い が, メ タ ン / エ タ ン than が 10 ^ 3 above と き い こ と, お よ び メ タ ン が acidification さ れ て raw じ た と see ら れ る submarine の carbon acid salt sample が - 40 ~ 50 と い う 軽 い delta ^ < 13 > C numerical を hold つ こ と か ら, こ こ で の メ タ ン ガ ス は バ ク テ リ ア origin と え test Youdaoplaceholder0.

项目成果

H.Sasaki,T.Gamo et al.: "Carbon dioxide-rich fluid venting and hydrate formation at the JADE hydrothermal field." Science.

H.Sasaki、T.Gamo 等人：“JADE 热液田富含二氧化碳的流体排出和水合物形成。”

小池勲夫,蒲生俊敬: "深海底の熱水系・冷湧水系に群がる底生生物--その生化学的適応戦略" 化学と工業. 42. 1188-1192 (1989)

Isao Koike、Toshiyuki Gamo：“深海热液和冷泉水系统中聚集的底栖生物——它们的生化适应策略”，化学与工业，42。1188-1192（1989）。

蒲生俊敬: "プレ-ト境界における冷湧水の地球化学的特性" 月刊地球. 11. 749-752 (1989)

Toshiaki Gamo：“板块边界冷泉水的地球化学特征”，地球月刊 11. 749-752 (1989)。

H.Sasaki,T.Gamo et al.: "Unique chemistry of the backarc basin hydrothermalsolutions at the mid-Okinawa Trough." Nature(submitted).

H.Sasaki、T.Gamo 等人：“冲绳海槽中部弧后盆地热溶液的独特化学性质。”

蒲生俊敬・酒井均: "相模湾初島沖における海底湧水の化学フラックス測定のための採水装置の試作" 第5回「しんかい2000」研究シンポジウム報告書. 317-323 (1989)

Toshiaki Gamo和Hitoshi Sakai：“用于测量相模湾初岛海岸海底泉水化学通量的水采样装置原型”第五届“Shinkai 2000”研究研讨会报告317-323（1989）。