初期地球蛇紋岩熱水作用の海水組成に与える影響とその寄与率の推定

早期地球蛇纹岩热液效应对海水成分的影响及其贡献率估算

基本信息

批准号：
22KJ2647
负责人：
上田修裕
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Gakushuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2647/
关键词：
Mg 初期地球フェリハイドライト

项目摘要

太古代の地質記録などから、当時の大気海洋のCO2濃度が高く、現在とは異なる表層環境であったとされる。本課題では、現在と異なる太古代の表層環境での蛇紋岩熱水組成の解明とその熱水が海洋に与えた影響を、水-岩石反応をモニターする熱水実験、フェリハイドライトへ吸着する際のMg同位体比分別を決定する室内実験、及び太古代縞状鉄鉱床の分析を通じ、Mg同位体を媒介として定量的に明らかにすることを目的としている。本年度は、後者の太古代海水中のMg同位体比を復元すべく、当時形成した縞状鉄鉱床の利用を見据え、その主成分であるフェリハイドライトに吸着するMgの吸着率のpH依存性の理解を目指した。まず、吸着実験で使用するフェリハイドライトを水溶液中で合成した。合成後、ヘマタイトなどの別の鉄を含む鉱物への変質を防ぐために真空凍結乾燥を行った。次に、吸着率のpH依存性を理解するため、様々pH条件下でMg塩を溶かした水溶液に合成フェリハイドライトを加え、Mgのフェリハイドライトに対する吸着率を求める固液分配実験を実施した。実験中に、溶液の逐次サンプリングを行い、溶液に含まれるMgの定量をICP-MSを用いて行った。その結果、吸着率は酸性側では低く、pHが8前後で急激に増加し、アルカリ性側では高い吸着率を示すことが明らかになった。このことは、太古代の海水が弱酸性であることを考慮すると、Mgのフェリハイドライトへの吸着は比較的少なかったことを示唆している。

远古时期的地质记录表明，当时大气和海洋中的CO2浓度较高，地表环境也与今天不同。在这个项目中，我们将阐明与现在不同的古代地表环境中蛇纹岩的热液成分，以及热水对海洋的影响。我们将进行热液实验来监测水-岩石反应以及水铁矿上的吸附。通过实验室实验确定镁同位素比分馏和太古宙带状铁矿床分析，我们的目标是定量澄清作为介质的镁同位素。今年，为了恢复太古代海水中的镁同位素比，我们将研究镁对其主要成分水铁矿的吸附率的pH依赖性，以期利用当时形成的带状铁沉积物。去理解。首先，在水溶液中合成吸附实验中使用的水铁矿。合成后，进行真空冷冻干燥，以防止转化为其他含铁矿物，例如赤铁矿。接下来，为了了解吸附速率的pH依赖性，在不同pH条件下将合成的水铁矿添加到Mg盐的水溶液中，并进行固液分配实验以确定Mg对水铁矿的吸附速率。实验过程中，依次对溶液进行取样，并使用ICP-MS对溶液中所含的Mg进行定量。结果表明，酸性侧的吸附率较低，在pH 8附近迅速增加，而碱性侧的吸附率较高。这表明，考虑到古代海水呈弱酸性，水铁矿对镁的吸附相对较小。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

初期火星熱水系で起きる水-岩石反応により発生する熱水の化学組成

早期火星热液系统中水-岩反应产生的热水的化学成分

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
上田修裕;渋谷岳造;松井洋平
通讯作者：
松井洋平

The origin of methane in serpentinite-hosted hyperalkaline hot spring at Hakuba Happo, Japan: Radiocarbon, methane isotopologue and noble gas isotope approaches

DOI：
10.1016/j.epsl.2022.117510
发表时间：
2022-05
期刊：
Earth and Planetary Science Letters
影响因子：
5.3
作者：
K. Suda;T. Aze;Y. Miyairi;Y. Yokoyama;Y. Matsui;Hisahiro Ueda;T. Saito;Tomohiko Sato;Y. Sawaki;R. Nakai;H. Tamaki;H. Takahashi;N. Morikawa;S. Ono
通讯作者：
K. Suda;T. Aze;Y. Miyairi;Y. Yokoyama;Y. Matsui;Hisahiro Ueda;T. Saito;Tomohiko Sato;Y. Sawaki;R. Nakai;H. Tamaki;H. Takahashi;N. Morikawa;S. Ono

Experimental study on hydrogen generation thorough water-rock reactionsin hydrothermal systems in the early Mars

早期火星热液系统水岩反应制氢实验研究