海底堆積物内の微小空間可視化解析による地下微生物の地質学的生息限界の探究

本研究によって，南太平洋環流域の酸素を含む外洋深海底堆積物から大量に見つかった微小金属鉱物塊「微小マンガン粒」が地球規模の金属元素の動態に対して果たす役割を解明すべく研究を継続した．まず，地層構成粒子数の割合で0.01%に満たない微小鉱物塊を，土壌学の比重分画技術，生物学の細胞光学分取技術，微速度遠心処理などを併用することで，最大95％の割合で分離する技術確立に成功した．分離試料は，放射光X線顕微鏡による化学状態解析ならびに，既往の地球化学・生物学的データと統合した検討によって，今までに明らかにされていなかった外洋深海底の地層内環境におけるマンガン鉱物の続成過程について議論を行った．更に，分離試料についてICP化学分析を行い，元素の含有量を精密に測定した．その結果，微小金属鉱物塊には主要な金属元素（鉄やマンガン）に加え，レアメタル，レアアースのように資源物質が含まれることも明らかになった．レアアースについては，外洋地層試料のバルク分析結果と異なるレアアースパターンが認められ，上述の金属鉱物の続成過程に関する議論を補強するデータを取得で来た．一方，分析結果を基に微小金属鉱物塊に含まれる金属元素量と，これまでに外洋深海底表層において存在が知られてきているマンガン団塊やマンガンクラストに含まれる金属元素量との比較を進めた．その結果，外洋深海底の地層試料中の微小金属鉱物塊には，深海底表層のマンガン団塊やマンガンクラストよりも多量の金属元素が貯留しており，従来知られていなかった金属元素の濃集体として深海底地下の微小金属鉱物塊が大きな役割を果たしている事が分かってきた．本年度は，こうした地層試料の処理技術に関わる論文を報告した．また，外洋深海底の微小金属鉱物塊が地球規模の金属元素動態に果たしている役割を議論した論文をまとめている．

本研究によって，南太平洋環流域の酸素を含む外洋深海底堆積物から大量に見つかった微小金属鉱物塊「微小マンガン粒」が地球規模の金属元素の動態に対して果たす役割を解明すべく研究を継続した．まず，地層構成粒子数の割合で0.01%に満たない微小鉱物塊を，土壌学の比重分画技術，生物学の細胞光学分取技術，微速度遠心処理などを併用することで，最大95％の割合で分離する技術確立に成功した．分離試料は，放射光X線顕微鏡による化学状態解析ならびに，既往の地球化学・生物学的データと統合した検討によって，今までに明らかにされていなかった外洋深海底の地層内環境におけるマンガン鉱物の続成過程について議論を行った．更に，分離試料についてICP化学分析を行い，元素の含有量を精密に測定した．その結果，微小金属鉱物塊には主要な金属元素（鉄やマンガン）に加え，レアメタル，レアアースのように資源物質が含まれることも明らかになった．レアアースについては，外洋地層試料のバルク分析結果と異なるレアアースパターンが認められ，上述の金属鉱物の続成過程に関する議論を補強するデータを取得で来た．一方，分析結果を基に微小金属鉱物塊に含まれる金属元素量と，これまでに外洋深海底表層において存在が知られてきているマンガン団塊やマンガンクラストに含まれる金属元素量との比較を進めた．その結果，外洋深海底の地層試料中の微小金属鉱物塊には，深海底表層のマンガン団塊やマンガンクラストよりも多量の金属元素が貯留しており，従来知られていなかった金属元素の濃集体として深海底地下の微小金属鉱物塊が大きな役割を果たしている事が分かってきた．本年度は，こうした地層試料の処理技術に関わる論文を報告した．また，外洋深海底の微小金属鉱物塊が地球規模の金属元素動態に果たしている役割を議論した論文をまとめている．