Elucidation of an unique organic matter maturation cycle in the Paleoproterozoic: potential driving force for life diversification

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コロナ禍による行動制限で現地調査など一部の研究活動に支障はあったものの，手持ちの試料を用いた代替プランや新しく導入した分析手法の検討，次年度に予定していた分析法の開発に着手するなど，研究計画以上に順調に研究は進行している．段階燃焼法を用いた堆積岩試料の窒素同位体比分析法においては，初期原生代の大規模有機物脈の代表的な地層であるロシア，ザオネガ層の分析を継続して行い，有機物捕獲相と鉱物捕獲相の窒素それぞれに異なる値が見られることを初めて明らかにした．こうした窒素同位体比の差異は受けてきた地質的プロセスの違いを反映している．本研究では最大10‰以上もの異常を見出し，これを説明するには，当時の主となる生態系による元素循環とは全く独立して，地下などで熱熟成された有機物が石油化し海底から再び湧き出るような特殊な有機物の循環経路を想定する必要がある．これまでローカルな地質現象として少数の報告があったのみであった「初期原生代の石油脈」について，本研究により初めて同位体地球化学的に整合的な新たな証拠を提唱できた．この成果を投稿論文としてまとめている．さらにこれらの違いがカナダ，ガンフリント層の有機物脈，アメリカ，マーケット層の有機物脈でも見られ，当時の海洋にグローバルに起こった現象なのかを検証を進めている．窒素に加え炭素，硫黄による新たな評価法を開発するために，分析法の検討を進めている．ガスクロマトグラフ(GC)連結型の同位体質量分析計(GC-C-IRMS)の導入により，所属研究室で微量CO2の同位体比分析が可能となった．これを活用し，これまで本研究分野では前例のない，「段階燃焼炭素-窒素同位体測定法」の開発に取り組んでいる．本年度はGC-C-IRMSの導入とメソッド開発，また既存の段階燃焼ラインにおいて燃焼で生じるCO2を窒素と分集可能なラインの増設に取り組み始めた．