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原始地球窒素循環の解明:太古代の有機物と流体包有物の窒素同位体組成に基づく解析

阐明原始地球氮循环：基于古代有机质和流体包裹体氮同位素组成的分析

基本信息

批准号：
08J09252
负责人：
西澤学
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (2009)Tokyo Institute of Technology (2008)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J09252/
关键词：
太古代窒素循環窒素同位体有機物

项目摘要

本課題の目的は地球初期太古代の地質試料に含まれる極微最の有機窒素と無機窒素の同位体比を決定し、未知であった原始海洋窒素循環を復元することである。しかし太古代の有機物の窒素含有量は低く、従来法では同位体測定が困難であった。前年度は、極微量の有機窒素の同位体分析法の基礎的開発をおこなった。今年度は、西オーストラリアピルバラクラトンに露出する35億年前の海底熱水系の地質試料から分析に最適な試料の選別と有機窒素の同位体測定をおこなった。また流体包有物を含む太古代の石英試料の記載・選別・電解洗浄を行い、流体包有物の溶存イオンの分析をおこなった。太古代の熱水系試料の窒素記録を正しく解釈するため、超好熱性メタン菌が行う窒素固定の同位体分別を測定する必要が生まれた。そこでインド洋中央海嶺から単離された超好熱性メタン菌を使い、窒素分子以外の窒素化合物を除いた培地の中でこのメタン菌を培養し増殖させることに成功した。これと同時に同位体標識した窒素分子雰囲気下でメタン菌を増殖させ、メタン菌が窒素固定を確かに行っていることを確認した。さらに窒素固定酵素が要求する鉄やモリブデンの濃度を変えた培地を用いて、メタン菌の窒素固定速度と同位体分別の関係を調べた。以上からメタン菌の窒素固定に伴う窒素同位体分別を求めた。実験で得られた同位体分別をもとに、地質試料に保存された原始熱水の窒素分子と有機物の窒素同位体比の結果を解釈した。その結果、35億年前の海底熱水系には窒素固定を行う超好熱性のメタン菌が生息した可能性があることが分かった。

The purpose of this study is to determine the isotope ratio of the most organic and inorganic elements contained in the early Archaean geological samples, and to reconstruct the primitive marine element cycle. The content of organic compounds in the Archaean era is low, so it is difficult to determine the isotopes by the method. The basic development of isotope analysis of organic compounds in the past year was discussed. This year, the geological samples of the submarine hydrothermal system exposed 3.5 billion years ago were selected for analysis and the isotopes of organic compounds were determined. Description, Selection, Electrolysis and Analysis of Fluid Inclusions Containing Archean Quartz Samples It is necessary to determine the isoforms of the Archaean thermal system samples separately. In addition, the culture and propagation of the super-thermophilic bacteria in the central ridge of the Yangtze River were successfully carried out in addition to the production of hormone compounds other than hormone molecules. The identification of isoforms and the identification of isoforms in the culture of bacteria and the identification of isoforms in the culture of bacteria In addition, the relationship between the concentration of iron and protein, the rate of protein fixation and the isotope was adjusted. The above-mentioned hormone fixation of the bacteria and the associated hormone isotopes were obtained separately. The results of isotope ratio of organic matter and molecular matter in the original hot water were analyzed. As a result, the submarine hydrothermal system 3.5 billion years ago has a very good thermal stability and a high probability of survival.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Grain-scale iron isotopic distribution of pyrite from Precambrian shallow marine carbonate revealed by a femtosecond laser ablation multicollector ICP-MS technique: Possible proxy for the redox state of ancient seawater

DOI：
10.1016/j.gca.2010.02.014
发表时间：
2010-05
期刊：
Geochimica et Cosmochimica Acta
影响因子：
5
作者：
M. Nishizawa;Hiroki Yamamoto;Y. Ueno;S. Tsuruoka;T. Shibuya;Y. Sawaki;S. Yamamoto;Y. Kon;
通讯作者：
M. Nishizawa;Hiroki Yamamoto;Y. Ueno;S. Tsuruoka;T. Shibuya;Y. Sawaki;S. Yamamoto;Y. Kon;

Micro-scale(1.5μm)(2010)sulphur isotope analysis of contemporary and early Archean pyrite.

当代和早期太古代黄铁矿的微尺度（1.5μm）（2010）硫同位素分析。