[B-BG02] 岩石生命相互作用とその応用

[BBG02-P02] 温泉トラバーチン中に見られるペロイドの形成過程（大分県長湯温泉）

*白石 史人¹、シュテンゲル ハネス¹、柳川 勝紀²、富岡 尚敬³、高橋 嘉夫⁴ (1.広島大学、2.北九州市立大学、3.海洋研究開発機構、4.東京大学)

ペロイドは炭酸塩岩中で一般的に見られる，微晶質・無構造の粒子である．ペロイドには様々な起源があり，微生物起源のものも多くあると考えられているが，その成因は十分に理解されていない．ペロイドは温泉成の炭酸塩沈殿物であるトラバーチンからも報告されており（Shiraishi et al., 2019），非生物的沈殿が卓越する中でも，微生物が何らかの影響を与えてペロイドを形成していることが推測される．そこで本研究は，大分県長湯温泉郷の湯に形成されているトラバーチン中のペロイドに着目し，サブミクロンスケールの観察手法も取り入れることで，その成因を明らかにすることを目指した．
水分析，鉱物分析，微小電極測定の結果は先行研究と同様であり，主に非生物的要因によってアラゴナイトが沈殿していることを示していた．沈殿物の観察もまた，ペロイドの分布域が先行研究の報告よりも上流側であったこと以外は，先行研究と同様であった：直径約20～50 µmのペロイドが扇状アラゴナイト間の凹部に集積しており，その周囲には石灰化していない糸状シアノバクテリアが分布していた．このペロイドに対し，集束イオンビーム加工によって薄膜を作成し，透過型電子顕微鏡（TEM）および走査型透過X線顕微鏡（STXM）を用いてその内部を観察した．その結果，ペロイドの中心部は約200～500 nmの粒状アラゴナイトから構成されており，その周囲を針状アラゴナイトが取り囲んでいることが明らかとなった．また，中心部では幅約100 nm，長さ約0.5～1.5 µmのフィラメント状アラゴナイトが見られ，その周囲ではカルボキシ基に由来する288.6 eVでのX線吸収が認められた．これらの観察結果から，何らかの微生物が放出した酸性EPSが核となって粒状アラゴナイトが沈殿し，それが非酸性EPSを持つ糸状シアノバクテリアによって保持されることで，互いに連結しないペロイド粒子が形成されていることが示唆される．本研究の結果は，球状シアノバクテリアが石灰化される以外にも，様々なペロイド形成過程があることを示している．

引用文献
Shiraishi F., Eno Y., Nakamura Y., Hanzawa Y., Asada J., Bahniuk A.M. (2019) Relative influence of biotic and abiotic processes on travertine fabrics, Satono-yu hot spring, Japan. Sedimentology 66, 459–479.