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J-GLOBAL ID：201602221289881119   整理番号：16A0152746

300°C,500barでのコマチアイトの蛇紋岩化から推測される冥王代の海洋における水素に富む熱水環境

Hydrogen-rich hydrothermal environments in the Hadean ocean inferred from serpentinization of komatiites at 300 °C and 500 bar

著者 (11件)： SHIBUYA Takazo (Japan Agency for Marine-Earth Sci. and Technol. (JAMSTEC), Yokosuka, JPN) ,  YOSHIZAKI Motoko (Tokyo Inst. of Technol., Tokyo, JPN) ,  SATO Masahiko (National Inst. of Advanced Industrial Sci. and Technol., Tsukuba, JPN) ,  SHIMIZU Kenji (Japan Agency for Marine-Earth Sci. and Technol. (JAMSTEC), Yokosuka, JPN) ,  SHIMIZU Kenji (Japan Agency for Marine-Earth Sci. and Technol. (JAMSTEC), Kochi, JPN) ,  NAKAMURA Kentaro (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  OMORI Soichi (Open Univ. Japan, Chiba, JPN) ,  SUZUKI Katsuhiko (Japan Agency for Marine-Earth Sci. and Technol. (JAMSTEC), Yokosuka, JPN) ,  TAKAI Ken (Japan Agency for Marine-Earth Sci. and Technol. (JAMSTEC), Yokosuka, JPN) ,  TSUNAKAWA Hideo (Tokyo Inst. of Technol., Tokyo, JPN) ,  MARUYAMA Shigenori (Tokyo Inst. of Technol., Tokyo, JPN)
資料名： Progress in Earth and Planetary Science (Web)  (Progress in Earth and Planetary Science (Web))
巻： 2  号： Dec  ページ： 2:46 (WEB ONLY)  発行年： 2015年12月 
JST資料番号： U0650A  ISSN： 2197-4284  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 超塩基性岩の蛇紋岩化作用の過程で,岩石中の第一鉄酸化物と水との反応によって発生する水素分子(H₂)は,海底で非常に水素濃度の高い熱水環境を創成し,初期地球における海底での生命の発生と進化に寄与する最も重要な地質プロセスの一つであると考えられる。しかし,初期地球の超塩基性岩であるコマチアイトが蛇紋岩化作用の過程でどの程度の水素を発生させるかは明らかではなかった。本研究では,合成したアルミニウム枯渇型と非枯渇型のコマチアイトを用いて,300°C,500barの条件下で海水との反応実験を行った。その結果,熱水中の水素濃度は,前者では20mmol/kg,後者では0.05mmol/kgに達した。これは,前者はカンラン石をホストとする実験値(約60mm/kg)よりも低いが,現在のカンラン岩をホストとする熱水(~16mmol/kg)に匹敵する。冥王代の海洋底では,現在の海洋底のようなマントルカンラン岩よりもアルミニウム枯渇型コマチアイトが広く分布していたと考えられる。従って,冥王代ではアルミニウム枯渇型コマチアイトの蛇紋岩化作用が海洋底における主要な水素発生プロセスであったと考えられる。

シソーラス用語： *蛇紋岩化作用 ,  *水素発生反応 ,  *コマチアイト ,  熱水実験 ,  高温高圧試験 ,  生命の起源 ,  生物進化 ,  かんらん岩 ,  始生代
準シソーラス用語： 海底熱水環境 ,  海底熱水作用 ,  *冥王代

分類 (2件)： 先カンブリア時代  (DE02020Z) ,  地球化学一般  (DD01010E)

引用文献 (69件)：

• Allen DE, Seyfried Jr WE. Compositional controls on vent fluids from ultramafichosted hydrothermal systems at midocean ridges: an experimental study at 400 ℃, 500 bars. Geochim Cosmochim Acta. 2003;67:1531-42.
• Amend JP, McCollom TM. Energetics of biomolecule synthesis on early Earth. In: Zaikowski L, Friedrich JM, Seidel SR, editors. Chemical evolution II: from the origins of life to modern society. Washington, D.C.: American Chemical Society; 2009. p. 63-94.
• Amend JP, McCollom TM, Hentscher M, Bach W. Catabolic and anabolic energy for chemolithoautotrophs in deep-sea hydrothermal systems hosted in different rock types. Geochim Cosmochim Acta. 2011;75:5736-48.
• Arndt N, Ginibre C, Chauvel C, Albarède F, Cheadle M, Herzberg C, et al. Were komatiites wet? Geology. 1998;26:739-42.
• Arndt N, Lesher CM, Barnes SJ. Komatiite. Cambridge: Cambridge University Press; 2008.

タイトルに関連する用語 (6件)： コマチアイト ,  蛇紋岩 ,  推測 ,  海洋 ,  水素 ,  水環境