花崗岩の四種硫黄同位体比から読み解く海洋－地殻－マントルの硫黄循環

从花岗岩中四种硫同位素比了解洋壳幔硫循环

• 批准号: 14J04095
• 负责人: 青山 慎之介
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J04095/
• 关键词: 太古代; 硫黄循環; 微生物硫酸還元; 四種硫黄同位体; 花崗岩; 硫酸還元菌; 地下生命圏; 微生物活動

35億年より前の時代から微生物硫酸還元の痕跡の証拠を得るため、太古代花崗岩類中の硫化鉱物の四種硫黄同位体比を分析した。先行研究では日本の顕生代花崗岩の二種硫黄同位体比の分析から、海水硫酸や堆積物中の硫化物の硫黄の一部が花崗岩に取り込まれることが示唆されている。太古代の堆積岩の硫黄は平均すると正の同位体異常(D33S)を持つ一方、硫酸塩は負の同位体異常を持つから、特に太古代の花崗岩の硫黄同位体比を分析すればその硫黄の由来をより明瞭に制約できることが期待できる。太古代花崗岩およそ40~36億年前のカナダ・アカスタ、35, 32億年前の西オーストラリア・マウントエドガー、26億年前の南インド・チトラドゥルガに産出するものを使用し、計30余りの太古代花崗岩を分析した。その結果、これら太古代花崗岩中の硫化鉱物のD33S値はほとんどが、わずかではあるが負の同位体異常を示し、当時の海水硫酸が花崗岩に混入したことを強く示した。一方で、少数は正のD33S値を示し、太古代でも当時の堆積物や地殻物質が花崗岩に取り込まれていることを示した。さらに、２つの同位体異常(D33S & D36S)を組み合わせることによって、当時の微生物硫酸還元を評価した。微生物硫酸還元によって形成された硫化鉱物は特有の傾き(D36S/D33S = -10)を示すことが知られているが、花崗岩の四種硫黄同位体比はこれに近い傾きを示した。このことは即ち、海水硫酸が花崗岩に取り込まれる間の過程、おそらく海洋底において微生物硫酸還元反応が関与していることを示唆している。このような特徴は40億年前のアカスタ片麻岩からも得られたため、最古の微生物硫酸還元活動を示す証拠とした。

In the early 1950s, microbial sulfuric acid was used to reduce trace sulfur and four sulfur isotopes in Archean floral rocks were analyzed. In this paper, we first study the analysis of two kinds of sulfur isotopes in Japanese pedigrees, sulfides and sulfur in seawater sulfuric acid reactor active materials. Archean active rocks, average sulfur, positive isotopes, D33S, sulfuric acid, sulfuric acid, sulfur isotopes, sulfur, sulfur, sulfur The Archean Huayan rock was used 40 ~ 36 years ago, 35, 32 years ago, and 26 years ago. The Archean Huayan rock was used and analyzed. The results of the experiment show that the sulfides in Archean flower rocks are characterized by D33S, D33S, D33S, One side, a small number of positive D33S indicators, Archean rocks were stacked at the same time, the active materials were collected, and the flowers were selected. D33S & D36S is used to reduce the amount of sulfuric acid by microbial sulfuric acid. Microbial sulfuric acid was reduced to form sulfuric acid to form sulfurized compounds (D36S/D33S =-10). The results showed that the ratios of four kinds of sulfur isotopes, namely, sulfur isotopes and flower rocks, were measured. Sea water sulfuric acid pyrophyllite, sea water sulfuric acid, seawater sulfuric acid, seawater sulfuric acid, sulfuric acid and sulfuric acid. More than 40 years ago, the gneiss was killed in the first place, and the activity of sulfuric acid in the most ancient microorganisms showed that it was not safe to kill.

项目成果

四種硫黄同位体比迅速計測法の開発と南チャモロ蛇紋岩海山への応用

四种硫同位素比快速测量方法的开发及其在南查莫罗蛇纹岩海山的应用

• 发表时间: 2015
• 作者: 青山慎之介;上野雄一郎
• 通讯作者: 上野雄一郎

Microbial activity below Archean seafloor constrained by quadruple sulfur isotopes analysis of pyrite grains in ca. 3.5 Ga basalts from Pilbara Craton, Western Australia

太古宙海底以下的微生物活动受到约 2000 年黄铁矿颗​​粒四硫同位素分析的限制。

• 发表时间: 2015
• 作者: 青山慎之介;上野雄一郎
• 通讯作者: 上野雄一郎

立山地獄谷の温泉水の同位体比

立山地狱谷温泉水的同位素比

• 发表时间: 2017
• 作者: 関 香織;大場 武;青山 慎之介;上野 雄一郎;神田 径;丹保 俊哉
• 通讯作者: 丹保 俊哉

花崗岩の四種硫黄同位体比から読み解く海洋-地殻-マントルの硫黄循環

从花岗岩中的四种硫同位素比了解洋-壳-幔硫循环

• 发表时间: 2016
• 作者: 森竹勇斗;金森義明;羽根一博;青山 慎之介, 上野 雄一郎
• 通讯作者: 青山 慎之介, 上野 雄一郎

Hydrothermal system beneath the Jigokudani Valley, Tateyama Volcano, Japan, inferred from AMT surveys and hot spring water analysis

根据 AMT 调查和温泉水分析推断日本立山火山地狱谷下方的热液系统

• 发表时间: 2016
• 作者: K. Seki;W. Kanda;T. Ohba;T. Tanbo;K. Nogami;S. Aoyama;Y. Ueno;Y. Ogawa;S. Takakura;M. Ushioda;A. Suzuki;Z. Saito;Y. Matsunaga
• 通讯作者: Y. Matsunaga