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J-GLOBAL ID：201202267888711671   整理番号：12A0715986

鉄-モリブデン同位体分別の組み合わせに基づく新始生代の海洋での遊離酸素の証拠

Evidence for free oxygen in the Neoarchean ocean based on coupled iron-molybdenum isotope fractionation

著者 (12件)： CZAJA Andrew D. (Dep. of Geoscience, 1215 W. Dayton Street, Univ. of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA) ,  CZAJA Andrew D. (NASA Astrobiology Inst., Univ. of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA) ,  JOHNSON Clark M. (Dep. of Geoscience, 1215 W. Dayton Street, Univ. of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA) ,  JOHNSON Clark M. (NASA Astrobiology Inst., Univ. of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA) ,  RODEN Eric E. (Dep. of Geoscience, 1215 W. Dayton Street, Univ. of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA) ,  RODEN Eric E. (NASA Astrobiology Inst., Univ. of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA) ,  BEARD Brian L. (Dep. of Geoscience, 1215 W. Dayton Street, Univ. of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA) ,  BEARD Brian L. (NASA Astrobiology Inst., Univ. of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA) ,  VOEGELIN Andrea R. (Inst. fuer Geologie, Universitaet Bern, Baltzerstrasse 3, CH-3012 Bern, CHE) ,  NAEGLER Thomas F. (Inst. fuer Geologie, Universitaet Bern, Baltzerstrasse 3, CH-3012 Bern, CHE) ,  BEUKES Nicolas J. (Paleoproterozoic Mineralization Res. Group, Dep. of Geology, Univ. of Johannesburg, P.O. Box 524, Auckland Park ...) ,  WILLE Martin (Dep. of Geosciences, Universitaet Tuebingen, Wilhelmstrasse 56, 72076 Tuebingen, DEU)
資料名： Geochimica et Cosmochimica Acta  (Geochimica et Cosmochimica Acta)
巻： 86  ページ： 118-137  発行年： 2012年06月01日 
JST資料番号： C0062A  ISSN： 0016-7037  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 多くの地球化学的指標及び大気進化のモデルは,約2.2~2.4Gaの間に起きた大酸化事変(GOE)までは地球大気中の遊離酸素の量は10^-5PAL(現在の大気中の濃度に対する相対値)以下であったことを示している。大酸素事変の際に大気の遊離酸素は10^-1~10^-2PALまで増加した。光合成により生成された”O₂オアシス”がGOE以前の海洋の有光層に対して提唱されてきたが,このような古環境でのO₂濃度及びフラックスの絶対値を制約するのは困難である。本論文では,南アフリカのカープファールクラトンの2.68~2.50Gaの炭酸塩プラットフォームからのCa-Mg炭酸塩及び頁岩のFe及びMo同位体システマティクスを組み合わせて利用することにより,始生代後期の海盆の有光層における遊離O₂濃度を制約する。相関したFe及びMo同位体組成は,水溶液中のFe(II)の光合成由来のO₂による酸化を通じたFe酸化物の沈殿と,それに続く水溶液中のMoの新たに生じたFe酸化物への収着が重要な役割を果たすことを必要とする。分散/反応モデルはFe酸化物生成とFe酸化物へのMo収着の影響を記述し,数μMから数10μMの遊離O₂が始生代後期の海盆の有光層で利用可能であったことを示唆する。Fe及びMo同位体システマティクスの組み合わせにより,遊離O₂の生成が始まった後だが深海の酸素化あるいは大気中の遊離O₂の蓄積よりは前の浅海で起きた過程に対するユニークな観点がもたらされる。これらの結果は,酸素を生成する光合成が少なくとも2.7Gaまでに進化したことを必要とし,新始生代の海洋は大気とは異なる酸素化の履歴を持つ可能性を示唆する。これらのデータはまた,この時代に起きた大規模な鉄鉱層の堆積が酸素を発生しない光合成によるFe(II)の酸化により生成されたのではないことを示唆する。最後にこれらのデータは,始生代から原生代への遷移において過去に提唱されたO₂の放出より少なくとも1憶5千万年前には有意な量のO₂が海洋にあったことを示す。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *始生代 ,  有光層 ,  *酸素 ,  鉄同位体 ,  モリブデン同位体 ,  同位体分別 ,  酸化 ,  *古代海水 ,  大気中 ,  炭酸塩プラットフォーム
準シソーラス用語： 酸素濃度

分類 (2件)： 同位体地質学  (DD01042T) ,  先カンブリア時代  (DE02020Z)

タイトルに関連する用語 (8件)： 鉄 ,  モリブデン ,  同位体分別 ,  組み合わせ ,  始生代 ,  海洋 ,  酸素 ,  証拠