ANS観測網は石田地震科学研究所の地震発震理論（地震爆発説）に基づき方位磁石、安心センサー、簡易電磁波測定器等を用いて大地震の直前に現われる予兆を全国ネットで観測・研究するプロジェクトです。
石田昭プロフィール
1960 岐阜県立多治見高等学校卒業
1966 名古屋工業大学大学院修士課程修了
1966 京都大学防災研究所助手
1968 京都大学工学部助手
1974 京都大学工学部博士号授与
1975 名古屋工業大学助教授
1984 名古屋工業大学教授
1988 名古屋工業大学主任教授
2002 石田地震科学研究所設立
2012 地震爆発論学会会長就任
http://bakuhatu.org/pdf/bakuhatu20121116.pdf
・地震はプレートの動きで起こるのではなく、断層が
動いて起こるのでもありません。
・地下水が地中の高熱マグマに触れることによって
発生する水素ガスの化学反応爆発によって起きる
のです。
・活断層調査で、原子力発電所を廃炉に追い込む
ことは、非科学的な判断です。そのような稚拙な
地震学の理論を元に、原子力発電をなくし、日本
の国力を低下させ、滅びに向かわせんとすること
は、一科学者として看過することはできません。
・また、炭酸ガスの地下封入も、地震誘発の危険性
があります。
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参考リンク：
http://www.ailab7.com/log/eqlog1471-1490.html
http://www.ailab7.com/log/eqlog1491-1510.html
14932008-09-04 (Thu)
中国で、「高感度水素地震感知器」の開発に成功か
moncyatというＨＮの方から次のようなメールを事務局宛にいただきました。
「 何年も前から石田先生のサイトに強い興味をもち、時々読ませて頂いています。今日、下記のように“人民網日本語版”で中国の科学者が地中の水素濃度を非常に高いレベルで探知できる装置を発明したという記事を見つけました。石田先生の長年のご研究に何か関連するところはあるのではないのでしょうか？」
以下はその記事です。
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中国の科学者が「地震感知器」を発明
5.12四川大地震発生後、世界的な難題として地震の予知に再び注目が集まるようになった。
ガスセンサーの開発で有名な中国地質大学の王維煕・教授率いる研究チームがこのほど、「高感度水素地震感知器」の開発に成功。この地震感知器は国内のいくつかの地震台や地震ステーションで試用した後、国家地震局の専門家チームによる評価が行われ、応用・普及につなげていく考えだ。新華社のウェブサイト「新華網」が伝えた。
王教授は「この地震感知器の最大の特徴は水素の測定感度が現在常用されている装置の100万倍以上にあたる、1千億分の1にまで高まったことだ。水素が現在地震予知の中で最も感度の高い化学物質の1つであることは世界で公認されてる。このため、この装置は将来地震予知の分野で一定の効果を発揮する可能性を秘めている」と話す。
地震発生の予報は依然として世界的な難題だ。地震の震度と時間を正確に予知するのは今のところ不可能だ。海外の地震学専門家は地殻下層部にある塑性岩石か蛇紋石が地殻上層部の亀裂に漏れ出すと地震が発生すると考えている。こういった滑りやすい蛇紋石は鉄とマグネシウムが豊富に含まれる鉱物が水に反応して生成するもので、この生成過程で水素が発生する。この層が一旦断裂すると、水素は断層の切れ目から漏れ出し、空気中の水素濃度が急増する。「地震発生10～40日前に突然、水素濃度が増大し、最大で正常の数万倍に達する」と王教授は説明する。
この装置を使えば、トランジスタを測定の必要な環境に置くだけで人員を配置する必要はなく、リモコンで窒素含量を測定でき、地震の予知・予報の運営コストを大幅に削減することができるという。(編集KA) 「人民網日本語版」 2008年09月02日
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以上がその記事です。地震に伴って水素が発生することは、日本でも名古屋大学の杉崎先生の研究、岐阜県吉城高校の研究などで報告がありますが（[1265]参照）、記事にも「地殻下層部にある塑性岩石か蛇紋石が地殻上層部の亀裂に漏れ出すと地震が発生すると考えている。こういった滑りやすい蛇紋石は鉄とマグネシウムが豊富に含まれる鉱物が水に反応して生成するもので、この生成過程で水素が発生する。」とありますように、水が熱解離して発生するという認識ではないようです。
熱と圧力の変化によって発生する熱解離混合ガス(水素と酸素）の爆発が地震であり、その水素ガスを検知すれば「ひずみ計」観測網に比べてはるかに安価な装置で地震の予兆監視ができると思います。
中国でのこの研究は地震の原因に関しては石田地震科学研究所の見解と相違がありますが、高感度水素濃度計の開発によって水素と地震との関係が明瞭になれば地震学の大きな前進に繋がるものと期待されます。日本でも税金の無駄遣いは止めて、水素濃度による観測体制に切り替えていただきたいと思っております。
ちなみに、何人かのセミナー読者からいただいた寄付金にて購入予定の水素濃度計ガスマンはすでに注文してありますが、輸入品のためまだ納品されておりません。日本でも燃料電池車の開発のために、安価な水素濃度計の開発が各社で行われておりますが、そのうちの一社に電話確認したところ、まだガスマンのような形で計測できる完成品には至らないようで、センサー部分の開発だけのようでした。
早く地震予知センサーとしても利用できるように開発を急いでいただきたいと願っています。
なお、中国では「国家地震局の専門家チームによる評価が行われ、応用・普及につなげていく考え」・・とありますが、日本の場合かつて「高木式磁力計」の観測網を「地震を検知する原理が不明である。原理が分からないものを扱うのは非科学的でる。」という屁理屈で葬り去った経緯があります。（[1191]～[1193]参照）
くれぐれもそうした愚行を繰り返さないようにお願いしたいと思っています。
参考リンク：
http://www.ailab7.com/log/eqlog1511-1530.html
http://www.ailab7.com/log/eqlog1531-1550.html
http://www.ailab7.com/log/eqlog1551-1570.html
http://www.ailab7.com/log/eqlog1571-1590.html
http://www.ailab7.com/log/eqlog1591-1610.html
http://www.ailab7.com/log/eqlog1611-1630.html
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http://velvetmorning.asablo.jp/blog/2011/04/19/5814883
地震の前兆現象は科学的に説明できる
今回は、核兵器から離れまして、地震の起き方についての新しい解釈について
石田地震科学研究所の 石田博士のビデオが、よく出来ています。 今までの地震学の説明では説明出来なかったものが、説明されてますので、是非ご覧ください。
とても分りやすいです。
このビデオを見てから、地震活動を見てみると、見えてくるものが大きく違ってくるはずです。 管理人も思い当たる節が沢山ありました。なんだ、そうだったのか！ と
01. 地震は解離した水の爆発現象であるhttp://www.youtube.com/watch?v=MvlS76p5kHs&feature=related
03. 地震の前兆現象は科学的に説明できるhttp://www.youtube.com/watch?v=7idmuvi-sZc&NR=1
04. 中越地震&中越沖地震は人災かも知れないhttp://www.youtube.com/watch?v=yKelRMAnyis&NR=1
05.中越地震&中越沖地震は人災かも知れない２http://www.youtube.com/watch?v=i35J3OvE60c&NR=1
以下はちょっと難しいかもしれませんが参考まで
ANS概論（１）大陸移動説の破綻http://www.youtube.com/watch?v=N580bI_hkmo&NR=1
ANS概論（２）海洋底拡大説の破綻とマントル熔融論http://www.youtube.com/watch?v=g7S0yyebstk&NR=1
ANS概論（３）地震爆発論から見る地震付随現象http://www.youtube.com/watch?v=pIRRbesP5do&NR=1
ANS概論（４）現代の地動説：地殻移動論http://www.youtube.com/watch?v=RidmljZX_8Y&NR=1
以上の理論から見えてくるのは、マントル（溶融している）と地表の距離が近い＝火山地帯の場所で、地下に水や炭酸ガスなどを大量に圧力をかけて注入すると極めて高い確率で地震が起きる。
それは海底でも同様で、日本は、地球の調査とか資源調査と称して、掘削船で海底深くに穴をぼこぼこ空けているが、それは自殺行為に等しい。
特に、深海掘削船の「ちきゅう」などが空けている数千メートルの穴はとてつもなく大きな問題を引き起こす可能性がある。それらが掘削している南海トラフ（紀伊半島沖）や、清水港の沖合（浜岡原発周辺）や、下北半島周辺では、地震が起きる確率が異常に高くなることが考えられる。
他にも 新潟沖や北海道でも掘っているそうで、浅いところも含めると、なんと１０００カ所を越える場所で海底に穴を空けて掘っていることが明らかになてきているようだ。
日本は今、とても危険な状態にある。それは、人為的にも起きているのだ。
そして、さらに怖いのが、それらを利用した核テロだ。
日本の原子力発電所は、そうしたテロに耐えることが出来ない。 今直ぐ原発を停止しないと、とても危険だ。
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地震は解離した水の爆発現象である
アップロード日: 2009/02/10
地震は、プレートが潜り込むためでも、断層が動くためでもなく、地下において熱解離し
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地震の前兆現象は科学的に説明できる
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アップロード日: 2009/02/10
地震時に見られる前兆現象の多くは科学的に説明することが可能である。断層地震説では
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地震学の基礎にある大きな間違い
アップロード日: 2009/02/10
現代地震学には大きな間違いがあります。一つは断層が動くことが地震であるという断層
地震は地下で起きる爆発現象です。しかし、ダイナマイトや爆弾のような爆発ではありま
もう一つの間違いはマントルが固体であるとしていることです。マントルは地球誕生以来
地震は地下で起きる爆発現象です。しかし、ダイナマイトや爆弾のような爆発ではありま
もう一つの間違いはマントルが固体であるとしていることです。マントルは地球誕生以来
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ANS概論（１）大陸移動説の破綻
アップロード日: 2009/02/18
石田地震科学研究所開設7周年記念講演（１）：
ウェゲナーの大陸移動説はプレート移動の原動力が説明できない。プレートは冷却化して
ウェゲナーの大陸移動説はプレート移動の原動力が説明できない。プレートは冷却化して
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ANS概論（２）海洋底拡大説の破綻とマントル熔融論
アップロード日: 2009/02/18
石田地震科学研究所開設7周年記念講演（２）：
海洋底拡大説は海洋底の調査資料が増えたことにより、多くの疑問が生じている。海洋底
マントル固体論は地震波の伝播する様子からも破綻していることが分かる。マントルは地
海洋底拡大説は海洋底の調査資料が増えたことにより、多くの疑問が生じている。海洋底
マントル固体論は地震波の伝播する様子からも破綻していることが分かる。マントルは地
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ANS概論（３）地震爆発論から見る地震付随現象
アップロード日: 2009/02/18
石田地震科学研究所開設7周年記念講演（３）：
地震時に見られる前兆現象または、付随する不可思議な現象は断層地震説では説明が出来
地震時に見られる前兆現象または、付随する不可思議な現象は断層地震説では説明が出来
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ANS概論（４）現代の地動説：地殻移動論
アップロード日: 2009/02/18
石田地震科学研究所開設7周年記念講演（４）：
アインシュタインが激賞したハプグッドの「地殻移動論」はポールシフトと同じことを意
アインシュタインが激賞したハプグッドの「地殻移動論」はポールシフトと同じことを意
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大陸移動論の証明方法には誤謬がある
アップロード日: 2009/02/14
大陸移動論は古地磁気学の発展によって劇的に復活しました。しかしその証明方法にはデ
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深い場所で起きる地震も爆発現象である
アップロード日: 2009/02/10
深発地震は、熔融マントル内部で起こる解離ガスの爆発現象である。深発地震面はプレー
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真の地動説とはポールシフトのことである
アップロード日: 2009/02/10
地球の姿勢は不動であり、逆立ちするようなことは無いというのが定説です。しかし、ハ
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Magnetic Pole Shifts 1590-2010
アップロード日: 2011/01/06
The dance of the Magnetic North Pole from 1590-2010.
Note the rapid movement increase at the very end of the video 2000-2010... The most rapid movement the pole shift has experienced in 420 years is happening right now.
Note the rapid movement increase at the very end of the video 2000-2010... The most rapid movement the pole shift has experienced in 420 years is happening right now.
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http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20090910/
2009年9月10日
独立行政法人海洋研究開発機構
地質活動と初期生命の誕生と進化をつなぐ水素の生成を初めて証明
～地球初期の海底熱水活動再現実験で高濃度の水素発生を確認～
［概要］
独立行政法人海洋研究開発機構（理事長 加藤康宏）プレカンブリアンエコシステムラボユニット（ラボヘッド 今脇資郎）は国立大学法人東京工業大学と共同で、地球初期に活発に活動したコマチアイト（注1、写真1）と熱水との反応を実験室内で再現した結果、地球初期のメタン生成菌を中心とする生態系を地球規模で普遍的に維持するのに十分な高濃度の水素が供給され得ることを証明しました。
地球上の生命は、海洋底の高温な熱水域で誕生し、進化してきたと考えられ、その共通祖先は水素と二酸化炭素からエネルギーを作り出すメタン生成菌であったとする概念が提唱され、広く支持されています。そのエネルギーを生み出す二酸化炭素と水素のうち、二酸化炭素は地球初期の大気及び海洋に現在よりはるかに高濃度に存在していたことはすでに明らかになっています。ところが、初期地球に水素に富む環境を作り出すような地質環境が存在しえたかどうかについては、コマチアイトという岩石が作り出す熱水が最有力であるという仮説はあったものの、それを実験的に証明した例はありませんでした。
今回の実験結果は、仮説段階であった「コマチアイト火山活動という地質活動と初期生命の誕生と進化の関わり」を初めて実験的に証明した重要な成果であり、今後、地球と生命の初期進化を探る上で大きなインパクトがあるだけでなく、おそらく地球を含めた岩石型惑星における岩石-水-生命の相互作用（つまり生命存在可能性）を解明する鍵となることが期待できます。
この成果は、9月10日（日本時間）に日本地球化学会のGeochemical Journal（Express Letter電子版）に掲載されます。
| タイトル | ： | H2 generation by experimental hydrothermal alteration of komatiitic glass at 300°C and 500 bars: A preliminary result from on-going experiment. |
| 著者名 | ： | 吉崎もと子、澁谷岳造、鈴木勝彦、清水健二、中村謙太郎、高井研、大森聡一、丸山茂徳 |
［背景］
生命の起源は、我々人類の共通の興味であり、科学上の最も大きな研究対象でもあります。20世紀の様々な科学分野の成果から、地球における生命の誕生及び初期進化の場として、深海熱水環境が有力の場であると考えられており、現在に比べ地球初期の深海では、火山活動に伴う熱水域など内部エネルギーの放出の場が多かったと考えられています（図1）。
近年、地球初期よりはるかに稀少となってしまったものの、地球初期の状況に似た深海環境として、インド洋のかいれいフィールドや大西洋のレインボーフィールドといった熱水活動が発見されています。それらは、地球上で最もありふれた玄武岩で生み出されたものでなく、上部マントルの構成岩石であるかんらん岩などの超マフィック岩（注2）が大きな影響を及ぼす熱水活動であり、そのため異常な高濃度水素が海底に放出されています。
一方、地球初期の地質学的証拠から、初期地球はマントルの温度が高く、地殻が厚いため、現世の地球のようにマントルにあるかんらん岩類が海洋底に露出することは困難であったと考えられています(図1)。そのかわりに、現世の地球では見られない特殊な火山活動によって噴出した超マフィック岩-コマチアイトが地殻中に多量に存在していたことが既に知られています。そのため、初期地球に豊富に存在したコマチアイトが生み出す熱水環境では、インド洋のかいれいフィールドのように高濃度の水素が放出され、初期生態系が育まれたとする仮説が提唱されました。
しかしそれはあくまで理論的な考察に基づく予想に過ぎませんでした。そこで本研究では、コマチアイトと水を高温高圧で反応させる地球初期の熱水活動を模擬した実験を行い、本当に高濃度の水素が生成されるかどうかの検証を行いました。
［研究方法の概要］
コマチアイトは絶滅してしまったアンモナイトや恐竜のように今の地球では全く作られない太古の岩石であり、現存しているコマチアイトはすでに当時の鉱物組成を保存していません。そこで、まずコマチアイト(南アフリカのバーバートンで採取)を加熱して乾燥した後、1,600度で再度溶融したものを急冷して、噴出した当時の新鮮なコマチアイトを再生しました。この合成コマチアイトを粉末にし、それをバッチ式熱水実験装置(写真2)に入れ、深海底の熱水活動条件である300度500気圧で2,800時間保持し、その間に反応水を複数回採取して、その水素濃度を測定しました。
［結果の概要］
測定の結果、反応開始後1,500時間を超えて、最高2.4mmol/kgという高濃度の水素が発生することが観察されました(図2)。また、今回の実験で得られた水素濃度は、現世の熱水活動域のうち、初期生態系とよく似たメタン菌を一次生産者とする生態系が発見されたかいれいフィールドやレインボーフィールドに匹敵するほど高濃度であることが分かりました（図3）。
今回の実験結果によって、コマチアイトと熱水との反応により高濃度の水素が生成されることが初めて実証されました。そしてその水素濃度は、理論計算の面からも、現実の熱水活動の観測結果からも、地球初期のメタン生成菌を中心とする生態系を維持するのに十分な量であることが分かりました。地球上で生命が誕生したと考えられる約40億年前の地球に、海洋が存在し、その海底にコマチアイトが豊富にあり、そこで熱水活動が高頻度に起きていたことはほぼ間違いがなく、本研究の成果は、当時の普遍的な熱水活動が高濃度の水素を当たり前のように供給し、その当たり前の環境で誕生した初期生態系が全地球規模での海洋底に伝播・繁栄し、持続的な初期生命進化をもたらしたとする仮説の強力な証拠を与えたことになります。
［今後の展望］
20世紀の様々な科学分野の成果の結晶として、「地球上の生命は海洋底の高温な熱水域で誕生し進化してきた」という概念が広く受け入れられるようになりました。そして近年、より具体的かつ論理的に矛盾のない「最古の生態系の姿とそれを支えた深海熱水活動との関わり」に関する科学仮説が提唱され、注目を集めています。しかしながら、地質記録がほとんど消失してしまった冥王代(38億以前)や太古代(38-25億年前)の地球と生命の共進化過程を、残された記録のみから遡って研究するのは限界があり、理論的な考察だけでは実証することが不可能です。本研究は、生命誕生の有力な場の条件を実験室内で再現し、太古の地球で起きた現象を多面的に検証するというアプローチを切り開くものです。今回の実験結果を受け、今後、その水素がどのような微生物によって、どのような生態系を支える事ができ得るかについて実験的な検証が可能になります。例えば、生命活動には水素や二酸化炭素といったエネルギー源だけでなく、窒素やイオウ、微量金属が必須であり、その存在量が生命活動の種類や活動量をコントロールします。コマチアイトと熱水の高温高圧反応により、どのような物質が熱水に供給されるかを明らかにすることによって、初期地球にどのような生命活動が営まれ、どのように進化するかをより詳細にかつ科学的に解明することができます。同様な実験的アプローチは、「最古の命の泉」たる熱水の再現だけではなく、約40億年の生命の進化を支え続けてきた海水の進化の歴史、つまり「最古の海水はどのようにして作られ、現在の海水に進化してきたか」、という命題にも極めて有力な方法論であると考えられます。本研究のような、生命活動（微生物活動）そのものと生命活動を規定しうるその周りの環境のダイナミクスを相関するシステムとして統合的に解明する研究は、直接的な生命活動の痕跡を見出すのが極めて困難な、「地球における生命の誕生と進化」研究のみならず、「地球外生命探査」のような宇宙生物学においても、大きなブレイクスルーをもたらす最も重要な切り札になると考えられます。
注1 コマチアイト：
マントルが大規模に融けてできる鉄・マグネシウムに富む火山岩。主に25億年以上前のマントルが熱かった地球初期に活発に活動した。
注2 超マフィック岩：
鉄・マグネシウムに富み、オリビン、輝石などの有色鉱物が多く、マントルの石に近い化学組成を持つ岩石。かんらん岩、コマチアイトは超マフィック岩の一種。
写真1 コマチアイトの写真
コマチアイトは25億年以上前の古い地殻に見られ、25億年前以降はほとんど見られない。地球初期に特徴的な火山岩である。
写真2 今回のコマチアイトの熱水実験に用いたバッチ式熱水実験装置
金の反応容器に岩石粉末と反応溶液を加えて、高圧容器に入れ、ヒーターで加熱する。この装置では600気圧、500度まで実験が可能である。
図1 地球初期（太古代）と現世の海洋地殻構造の違い
初期地球では、マントルの温度が高かったために現世より深いところまでマントルが融けて、地殻が厚い。そのため、マントルの石が海洋底に露出することはない。一方、現世の海洋底では、地殻は地球初期よりは薄く、特に低速で拡大する海嶺ではマントルの石が露出する場合が存在する。
図2 コマチアイトガラス－水反応実験による溶存水素濃度の変化を示したグラフ
図3 本研究で得られたコマチアイトガラス－水反応による水素濃度（●）と、天然の深海熱水孔で採取された熱水の水素濃度（◆は超マフィック岩が主に関与する熱水系、◇は玄武岩が主に関与する熱水系）の比較。
縦軸は水素濃度[mmol/kg]を対数表示したもの。コマチアイトガラス－水の熱水反応では、超マフィック岩が主に関与する熱水系と同程度の豊富な水素を含む。
黒い四角(◆)で示したレインボーフィールド、かいれいフィールドでは、初期生命の生き残りと考えられるメタン生成菌生態系が発見された熱水域であり、超マフィック岩が発見されると共に、高濃度の水素が含まれる熱水が観察されている。（ロガチェフフィールドのメタン生成菌は未調査）。一方、中抜き四角(◇)は、超マフィック岩が見られない玄武岩をホストとする熱水活動であり、ここではメタン生成菌生態系が観察されていない。
お問い合わせ先:
- 独立行政法人海洋研究開発機構
- （本研究について）
- システム地球ラボ プレカンブリアンエコシステムラボユニット
主任研究員 鈴木 勝彦 電話：(046)867-9617
研究員 澁谷 岳造 電話：(046)867-9647
- （報道担当）
- 経営企画室 報道室長 中村 亘 電話：（046）867-9193
Copyright 2007 Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
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http://www.jamstec.go.jp/ifree/j/topics/20120207.html
(引用：海上保安庁作成資料)
平成24年2月7日
海上保安庁海洋情報部
独立行政法人海洋研究開発機構
国立大学法人静岡大学
公益財団法人深田地質研究所
University of Iowa
University of Texas at Dallas
University of Hawaii
University of Rhode Island
海上保安庁海洋情報部
独立行政法人海洋研究開発機構
国立大学法人静岡大学
公益財団法人深田地質研究所
University of Iowa
University of Texas at Dallas
University of Hawaii
University of Rhode Island
マリアナ海溝、チャレンジャー海淵の近くにおいて、マントル物質から栄養を摂る生態系を発見
～有人潜水調査船「しんかい6500」による成果～
1．概要
海上保安庁海洋情報部、独立行政法人海洋研究開発機構、国立大学法人静岡大学、公益財団法人深田地質研究所、および米国のアイオワ大学、テキサス大学ダラス校、ハワイ大学、ロードアイランド大学は、海洋研究開発機構の有人潜水調査船「しんかい6500」を用いて、マリアナ海溝南部のチャレンジャー海淵北東方の海溝陸側斜面の前弧域を調査し、水深5620メートルの深海底にマントル物質（蛇紋岩化したカンラン岩）から栄養を摂る深海化学合成生態系（シロウリガイ類の大規模なコロニー）を発見しました。
マリアナ海域からシロウリガイ類の発見は、これが初めてとなります。これまでに知られているシロウリガイ類は、堆積物の分解に起因するメタンの湧水系に生息するものと、高温の海底熱水系に生息するものの2種類に大きく分類されていましたが、本研究で初めてマントル物質の湧水系に生息するシロウリガイ類が発見されました。本研究成果は、シロウリガイ類の生物地理学的なこれまでの理解を刷新するとともに、マントル物質に生じる湧水系が大規模なバイオマスを保持できることを示しました。また、マントル物質に生じる湧水系が、世界の海底に想像以上に存在している可能性を示すとともに、海底熱水や湧水系の活動が、海洋や大気の化学組成成分の全体収支にどのくらい影響を与えるのかについて再検討すべきことも提示しました。
以上の成果は、「米国科学アカデミー紀要（Proceedings of the National Academy of Sciences of USA）」の2月6日の週に発行されるオンライン版に掲載されます。
- タイトル：
- A serpentinite-hosted ecosystem in the Southern Mariana Forearc
（日本語訳「南部マリアナ前弧において蛇紋岩に生じたエコシステム」） - 所属：
- 小原泰彦1, 2、Mark K. Reagan3、藤倉克則2、渡部裕美2、道林克禎4、石井輝秋5、Robert J. Stern6、Ignacio Pujana6、Fernando Martinez7、Guillaume Girard3、Julia Ribeiro6、Maryjo Brounce8、小森直昭4、木野正史4
- 著者名：
- 1. 海上保安庁海洋情報部
2. 海洋研究開発機構
3. アイオワ大学
4. 静岡大学理学部
5. 深田地質研究所
6. テキサス大学ダラス校
7. ハワイ大学
8. ロードアイランド大学
2. 背景
グアム島やサイパン島を有するマリアナ弧は、世界の中でも最も典型的な沈み込み帯の一つです。グアム島以北のマリアナ弧では、前弧（注1）の発達が顕著であり、多数の蛇紋岩海山の存在で特徴付けられます。マリアナ海溝には太平洋プレートがフィリピン海プレートへ沈み込んでいます。蛇紋岩海山は、沈み込む太平洋プレートからの流体の供給でカンラン岩（注2）が蛇紋岩化（注3）し、浮力が発生することで形成されると考えられています。一方、グアム以南のマリアナ弧においては、蛇紋岩海山は存在していません。その代わり、マリアナ海溝の深海底に地殻深部から上部マントルの断面が広く露出しています。このグアム以南のマリアナ弧には、世界最深部であるチャレンジャー海淵が存在することが良く知られています。
蛇紋岩化したカンラン岩に生じる熱水系や湧水系の存在は、15年前より知られていました。蛇紋岩海山の一つである南チャモロ海山では、強アルカリ性の湧水系とシンカイヒバリガイ類に代表される化学合成生態系（注4）が1997年に発見されました。また、大西洋中央海嶺の「ロストシティフィールド（Lost City Field）」と呼ばれる場所で、蛇紋岩化したカンラン岩に生じた低温かつ強アルカリ性の熱水系と化学合成生態系の存在が2001年に発見され、多大な注目を集めました。それ以前は、海底拡大域の熱水系は、強酸性かつセ氏約400度にも達する高温の熱水系しか知られていませんでした。
3. 分かったこと
2010年9月に実施されたYK10-12航海では、地殻深部から上部マントルの断面の研究を目的として、「しんかい6500」を用いてグアム南西のマリアナ海溝南部の海溝陸側斜面の調査を実施しました（図1）。この航海の「しんかい6500」第1234潜航において、蛇紋岩化したカンラン岩に生息するシロウリガイ類に代表される化学合成生態系を発見しました。この生態系を構成する優占的な生物はシロウリガイ類で大規模なコロニーを形成していました（主要なコロニーの水深は5620メートル）（図2）。潜航調査では、目視できる湧水の噴出は確認されませんでした。しかし、カンラン岩の蛇紋岩化作用に伴う強アルカリ性の湧水系の存在が、これらの化学合成生態系の生命活動を担っていると考えられるため、この場所を「しんかい湧水フィールド（Shinkai Seep Field）」と命名しました。本潜航において、蛇紋岩化したカンラン岩、ハンレイ岩、優白色の石灰岩様の岩石および約30個体の生きたシロウリガイ類の採取を行いました。
マリアナ海域からシロウリガイ類が発見されたのは、本例が初めてです。また、これまでに知られているシロウリガイ類を伴う化学合成生態系は、堆積物の分解に起因するメタンの湧水系に生息するもの（相模湾や南海トラフ、日本海溝など）と、高温の海底熱水系に生息するもの（ガラパゴスリフトや沖縄トラフなど）の2種類に大きく分類されていましたが、蛇紋岩化したカンラン岩の湧水系に生息するシロウリガイ類が発見された例は、本例が初めてです。
シロウリガイ類について、貝殻の形態および組織のDNA解析を実施しました。その結果、それらは新種のシロウリガイ類である可能性が高く、大西洋中央海嶺の蛇紋岩化したカンラン岩に生じた高温かつ強アルカリ性の熱水系である「ロガチェフフィールド（Logatchev Field）」で産出する種に近縁であることが判明しました（図3）。そのため、本発見は、深海化学合成生態系の代表的なメンバーであるシロウリガイ類は、地理的に近い場所に近縁な種が分布するのではなく、例え遠距離にあっても類似した環境に近縁な種が分布するということを示します。これはシロウリガイ類の世界的な分布状況や進化過程を論ずるための、生物地理学的に重要なデータを与えることとなりました。
また、優白色の石灰岩様の岩石について、透過型電子顕微鏡観察およびX線回折による分析を実施し、この石灰岩様の岩石が主にブルース石（水酸化マグネシウム）とアラゴナイト（炭酸カルシウム）から成ることが判明しました。この結果は、蛇紋岩海山における炭酸塩チムニーの組成と類似しており、「しんかい湧水フィールド」は、沈み込む太平洋プレートの脱水反応による流体を起源とする湧水系であることを示しています。
4. 考察
「しんかい湧水フィールド」では、以下に示す化学反応が発生していると考えられます。まず、以下のカンラン岩の蛇紋岩化作用によって水素が発生します。
カンラン石 + H2O = 蛇紋石 + ブルース石 + 磁鉄鉱（および鉄ニッケル合金）+ H2
次に、この水素から、磁鉄鉱および鉄ニッケル合金を触媒としてフィッシャー・トロプシュ型反応により、無機的にメタンが生成されます。
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
このメタンから、次の嫌気的メタン酸化と呼ばれる反応により、硫化水素が生成されます。
CH4 + SO42- = H2S + H2O + CO2-
最後に、シロウリガイ類に共生する硫黄細菌が、この硫化水素を酸化することでエネルギーを獲得し、カルビン・ベンソン回路によって炭素固定することによって有機物を合成します。この有機物をシロウリガイ類が摂取することでシロウリガイ類は生育できます。
H2S + 2O2 = SO42- +2H+
この一連の反応は、原始地球上の初期生命の発生時の状況を模していると考えられており、蛇紋岩化したカンラン岩が関与する熱水系や湧水系の理解が、原始地球上の初期生命発生の解明や、地球外生命の発見のカギを握ると考えられています。一方、大西洋中央海嶺の「ロストシティフィールド」では、化学合成生態系のバイオマスが小規模であることから、蛇紋岩化したカンラン岩に生じる熱水系や湧水系では、大規模なバイオマスは存在できないと考えられていました。ところが、「しんかい湧水フィールド」におけるシロウリガイコロニーは、相模湾や南海トラフのものを上回る大規模なものであり、本発見により、蛇紋岩化したカンラン岩に生じる湧水系であっても、大規模なバイオマスを保持できることが示されました。
1997年に、蛇紋岩海山である南チャモロ海山において、強アルカリ性の湧水系とシンカイヒバリガイ類に代表される化学合成生態系が発見されていましたが、「しんかい湧水フィールド」は、蛇紋岩海山に伴われず、上部マントルの断面に生じた新しいタイプの湧水系です。マリアナ海溝南部においては、地殻深部から上部マントルの断面の露出が多いことが知られており、マリアナ海溝南部から、「しんかい湧水フィールド」と同様な湧水系が、今後、次々と発見される可能性を示しています。また、マリアナ海溝南部と同様な地質学的なセッティングにあるトンガ海溝においても、同様な湧水系の発見が期待されることとなりました。
今回の結果は、海底熱水系や湧水系の活動が海洋や大気の化学組成成分の全体収支に与える影響の再検討が必要なことを示すと共に、海底熱水系や湧水系の活動に支えられた化学合成生態系が、より高い地質学的背景の多様性と広がりを持っていることを示しています。
以上
（注1）前弧：沈み込み帯において、海溝から火山列までの間の部分のこと。通常、100kmから130km程度である。マリアナ地域においては、特に、グアム島以北で前弧の発達が顕著である。
（注2）カンラン岩：上部マントルの主要構成岩石であり、主にカンラン石、斜方輝石、単斜輝石、スピネルという鉱物の集合体である。
（注3）蛇紋岩化：カンラン岩が水と反応して蛇紋岩に変成されること。カンラン岩中の、カンラン石、斜方輝石、単斜輝石が水と反応し、蛇紋石が生成される。蛇紋石はアスベストの一種である。蛇紋石は密度が小さく、上部マントル中のある部分が蛇紋岩化されると、周囲のカンラン岩に対して浮力を持ち、その蛇紋岩体は地表に向けて上昇する。このメカニズムにより、蛇紋岩海山が発生する。
（注4）化学合成生態系：光合成によるエネルギーではなく、海底から湧き出す熱水や湧水に含まれるメタンや硫化水素に依存する生物からなる生態系のこと。それらの生物の多くは、体内にメタン酸化細菌や硫黄細菌を共生しており、それら細菌がメタンや硫化水素を酸化する際に生じるエネルギーを利用して生命を維持している。シロウリガイ類、シンカイヒバリガイ類、ハオリムシ類などが代表例である
図1.マリアナ海溝および「しんかい湧水フィールド」の位置図（左）と詳細な海底地形（右）
「しんかい湧水フィールド」は、世界最深部のチャレンジャー海淵の北東方約80kmに位置する。海底地形図には、「しんかい6500」第1234潜航の航跡と、「しんかい湧水フィールド」の存在範囲を示した。
「しんかい湧水フィールド」は、世界最深部のチャレンジャー海淵の北東方約80kmに位置する。海底地形図には、「しんかい6500」第1234潜航の航跡と、「しんかい湧水フィールド」の存在範囲を示した。
図2.「しんかい湧水フィールド」の産状（左・中）と採取した蛇紋岩化したカンラン岩の例（右）
蛇紋岩化したカンラン岩に、シロウリガイ類に代表される化学合成生物群集が大規模なコロニーを形成している（左・中）。視野はそれぞれ、約10m（左）、約3m（中）である。カンラン岩には、流体が流入した痕跡として白い脈が形成されている（右）。
蛇紋岩化したカンラン岩に、シロウリガイ類に代表される化学合成生物群集が大規模なコロニーを形成している（左・中）。視野はそれぞれ、約10m（左）、約3m（中）である。カンラン岩には、流体が流入した痕跡として白い脈が形成されている（右）。
図3.「しんかい湧水フィールド」から採取されたシロウリガイ類の標本写真
DNA解析の結果から、大西洋中央海嶺「ロガチェフフィールド」で産出する種に近縁であることが判明した。
Copyright 2009 Japan Agency for Marine-Earth Science and TechnologyDNA解析の結果から、大西洋中央海嶺「ロガチェフフィールド」で産出する種に近縁であることが判明した。
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注記１
メタンは：CH4
注記２
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:Gi2MpZEoh0UJ:ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B6%85%E8%8B%A6%E9%89%84%E8%B3%AA%E5%B2%A9+&cd=1&hl=ja&ct=clnk&gl=jp
超マフィック岩
超苦鉄質岩（ちょうくてつしつがん、英: ultramafic rock[1]）あるいは超マフィック岩（ちょうマフィックがん）とは、ほとんどがカンラン石、輝石、角閃石などの苦鉄質鉱物（マフィック鉱物）からなり、長石や石英などの珪長質鉱物（フェルシック鉱物）をほとんど含まない岩石。
超苦鉄質岩の分類
最終更新 2012年7月8日 (日)
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