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地球科学の本質

このコレクションは、地質学から地球化学に至るまでのトピックを備えています。鉱物の物理的および化学的性質と岩石の分析を含む様々なデモンストレーションを行います。

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    05:35
    ブラントン コンパス岩層の空間的なオリエンテーションの決定

    ソース: アラン ・ レスター - コロラド大学ボルダー校講座

    ほとんどのロック ユニットは、平面サーフェス、線形機能のいくつかのフォームを展示します。寝具・寝装、フォールト、破壊と関節面、および葉および鉱物の配置の様々 な形態があります。これらの機能の空間的なオリエンテーションは形成起源とロック ユニットのそれに続く変形のアドレス指定モデルを制約するために使用する重要な生データです。

    今その発明と導入、以来 100 年以上ブラントン コンパス (図 1) はフィールド機器の現代地質学者のアーセナルで中心的なツールです。それはまだ平面の石の表面または線形ロック機能の幾何学的な方向に関するフィールド データを生成するために使用する主要なツールです。これらの方向の測定でストライクし、ディップ、地質マップを作成する基礎的データを提供すると呼ばれます。さらに、ブラントン

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    07:12
    地形図を使用して地形断面を生成するには

    ソース: アラン ・ レスター - コロラド大学ボルダー校講座

    地形図は、地球の三次元表面の「平面図」の表現です。彼らは、オーバーヘッド、または空中、視点を提供するマップ ビューの標準タイプです。

    地形図の特徴は一定の標高の場所を示す輪郭線があります。等高線間標高間隔はマップと地形の存在の種類によって提供される詳細のレベルに依存。たとえば、大きな地形変動と地域は、一般的にほとんどの地形変化とフラット横たわっている地域が分離しているより広く 10 20 フィート輪郭に対し 40-100 フィートで区切られた輪郭線を必要があります。

    このようなマップの経験豊富なユーザ、地形の線によって作られたパターン、尾根、谷、丘、高原などの様々

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    08:54
    地質断面図を作る

    ソース: アラン ・ レスター - コロラド大学ボルダー校講座

    地質図最初作ったされ18 世紀後半半ば-に - ヨーロッパで利用されています。以来、彼らは、地下で、地球と時間を自分の変更の表面に岩の分布を理解するために努力すること、世界各地の地質の調査の重要な部分をされています。近代の地質地図は、岩とその 2次元平面図ビューでロック構造のデータの豊富な表現です。最も地質図の基本は地形図の色にバリエーションは、特定のロックの単位を表すように配置されています。ロック ユニット間の境界は、連絡先と呼ばれます。接触線に加えて地質図にはディップとロック ユニット、anticlines および synclines のストライキ、断層面の痕跡など、主要な機能を表す記号が含まれています。

    二次元のマップ ビューは便利ですが、地質学者の重要なタスクの 1

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    07:32
    物性 i: 鉱物の結晶と胸の谷間

    ソース: アラン ・ レスター - コロラド大学ボルダー校講座

    鉱物の物理的性質は、色、ストリーク、磁気的性質、硬度、結晶成長形結晶劈開など様々 な測定をし、認識できるような属性を構成します。これらの各プロパティは、鉱物固有であり、それらは基本的に特定の鉱物の化学メイクアップと原子構造に関連。

    この実験では、結晶格子、結晶成長形と結晶劈開内の単位細胞と呼ばれる、基礎、構造の原子グループの対称の繰り返しに由来する主に 2 つのプロパティを調べます。

    結晶成長形は、原子レベルの対称性、成長結晶格子単位セル (鉱物の分子ビルディング ブロック) を追加することの自然な成長プロセスによって生成される巨視的な式です。急速な単位-細胞-追加のゾーンは、平面、すなわち顔の水晶の間のエッジになります。

    岩が鉱物粒子の集合体であることを認識することが重要です。ほとんどの岩が組合せ (複数の種類の鉱物粒子) が、一部は効果的に

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    07:16
    II の鉱物の物理的性質: 組合せ解析

    ソース: アラン ・ レスター - コロラド大学ボルダー校講座

    鉱物の物理プロパティには、色、ストリーク、磁気特性、硬さ、結晶成長形結晶胸の谷間など、さまざまな測定をし、目に見える属性が含まれます。これらのプロパティは、特定のミネラルや特定の鉱物の化学メイクアップと原子構造に根本的に関連。

    このビデオを調べてフィールドと手サンプル鉱物同定の有用ないくつかの物理的性質、色、光沢、ストリーク、硬度、吸着、および酸との反応。結晶形および結晶胸の谷間とは異なり原子構造により鉱物の化学組成にリンクされたより幾分密接にこれらのプロパティが両方の役割を行います。

    岩が鉱物粒子の集合体であることを認識することが重要です。ほとんどの岩が組合せ (複数の種類の鉱物粒子) が、一部は効果的に monomineralic (単一の鉱物から成る)

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    07:27
    火山火成岩

    ソース: アラン ・ レスター - コロラド大学ボルダー校講座

    火成岩が冷却の製品とマグマの結晶化です。火山岩は、火成岩、マグマ、表面を違反し、冷却と地表環境で結晶化の結果として形成の特定の様々 なです。

    マグマ社は、通常範囲の温度約 800 ° C から 1,200 ° C (図 1) で液体の岩です。マグマ自体は、すなわち熱の付加、揮発性物質、および減圧の付加の 3 つの主要な溶解メカニズムを介して地球内で生産されています。融液生成の各モードは、マグマの特定の種類を生成する傾向があるため、異なる噴火様式および構造。

    図 1。キラウエア、ハワイの新鮮な溶岩ブレイク

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    09:26
    火成貫入岩

    ソース: アラン ・ レスター - コロラド大学ボルダー校講座

    火成岩が冷却の製品とマグマと呼ばれる高温液相の岩石の結晶です。マグマの温度通常 1,200 ° C に約 800 ° C からの範囲します。溶岩は、おそらく幸いにも人間は、地球の異常です。ランダムと虚数のドリル穴は、地球で行われたにほとんどない達するならば本当に、完全に溶融物質の領域外側のコアでは、表面の下に約 2,900 km まで (地球の半径は 6,370 の km)。そこでも、この溶融材料はから主に液体の鉄が真のケイ酸塩の石で、これまで地球の表面に到達することができません。

    火山と火成岩類は、発生し、地球内部の溶融とマグマの発生の確かに隔離された地域があることの証拠であります。

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    08:27
    BGDGT 古のバイオ マーカー解析の概要

    ソース: ジェフ Salacup - マサチューセッツ大学アマースト校講座

    ビデオのこのシリーズ中、天然試料は抽出され気候と過去の環境に関する情報を関連付けることができるバイオ マーカーと呼ばれる有機化合物の検索で精製します。分析試料の堆積物だった。堆積物は運動と重力に土砂の流れる液体 (水または空気) の作用により地球のくぼみ、流域の地質学的時間をかけて蓄積します。洗面器の 2 種類が存在する海洋 (海洋および海) および湖 (湖)。1 つが推測可能性があります非常にさまざまな種類の生命のこれらの設定は、それらの間で塩分濃度の差の大きな原動力で住んでいます。最後の数十年間、有機地球化学はバイオ マーカーのプロキシ、または湖沼海洋環境下での作業のいくつかをいくつかの作業気候または環境を記述する使用ことができる化合物のツールボックスを発見しました。我々 はここで湖岸の王国に目を向けるし、グリセロール ジアルキル グリセロール tetraethers削除します) 膜流動性を維持し、(類似によって、飽和脂肪 (バター)、固体室温液体である不飽和脂肪 (オリーブ オイル))、アシドバクテリウム門文化で主要な脂質としてまだ識別されていない分岐 GDGTs ですが。したがって、正確な起源は不明です。 環境変数 (温度、pH、塩分、降水量等) に分岐した GDGTs の校正は、広範な研究のトピックです。世界中の有機地球化学研究所は、グローバル1, 10と分岐 GDGTs と (主に) 温度の地域11 13校正の両方の開発の仕事に携わっています。したがって、上記方程式を定期的にされている洗練された、完成します。 沿岸の海洋堆積物も検討したが、分岐 GDGTs 通常湖底堆積物から抽出されます。抽出物は、LC の影響を受けやすい可能性がありますいないまたは生成 GDGTs と溶出が共同する他の化合物から GDGTs を浄化するシリカゲルカラムを受けます。GDGTs は、メタノールを示して極わずかに出てくる。 総脂質エキスを精製、抽出および精製サンプル結合した化学イオン化質量分析計、高速液体クロマトグラフィーに実行されます。選択した質量イオン (m/z; の曲線下の領域を取得することによって、GDGTs の相対濃度を決定します。図 1)(Agilent Chemstation) などこの目的のために設計されたコンピュータ ・ ソフトウェアの化合物ごとに。これらの領域は、古決定で着くために選択した校正式に入れています。 図 1.(博士イスラ castañeda さんイメージを製作者の許可を得て使用) MBT/CBT プロキシ経由で温度の計算に使用する分岐 GDGTs の構造。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 バイオ マーカーと呼ばれる有機化合物は、気候と過去の環境に関する情報を関連付けること地球科学の paleothermometers として使用できます。 生物は、彼らが住んでいた環境に関する情報を提供するこれらのバイオ マーカーを生成します。彼らは地球の温度何百万年前のような過去のイベントについての情報を教えてくださいするプロキシとして機能できます。

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    10:10
    Paleothermometry のアルケノン バイオ マーカー解析の概要

    ソース: ジェフ Salacup - マサチューセッツ大学アマースト校講座

    ビデオのこのシリーズ中、天然試料は抽出され気候と過去の環境に関する情報を関連付けることができるバイオ マーカーと呼ばれる有機化合物の検索で精製します。分析試料の堆積物だった。堆積物は運動と重力に土砂の流れる液体 (水または空気) の作用により地球のくぼみ、流域の地質学的時間をかけて蓄積します。洗面器の 2 種類が存在する海洋 (海洋および海) および湖 (湖)。1 つが推測可能性があります非常にさまざまな種類の生命のこれらの設定は、それらの間で塩分濃度の差の大きな原動力で住んでいます。最後の数十年間、有機地球化学はバイオ マーカーのプロキシ、または湖沼海洋環境下での作業のいくつかをいくつかの作業気候または環境を記述する使用ことができる化合物のツールボックスを発見しました。ここで、U を使用して海洋の王国およびアルケノンの paleothermometry始新世の海底堆積物コアと高揚した海底堆積物9示唆が地質学的時間の経過と共に非常に安定し従って古ツールとして役に立つの露出の露頭が検出されます。Uk'37ドキュメント古海表面温度変化十10軌道11,12スケールし、したがって、非常に汎用性で使用されています。 開いた海洋で円石円石藻とGephyrocapsa の違いがほとんどのアルケノン生産を担当です。それはまだ知られていないこれらの haptophytes が成長の温度に基づいてアルケノンの不飽和比を変更する理由。アルケノンがハプト藻の細胞壁の成分であることと、不飽和が同様に飽和脂肪は、不飽和脂肪は、流体、室温で固体膜液を維持するために調整された当初考えた。しかし、この質問を目的とした実験はアルケノンでは、細胞膜に関連付けられているのではなく、細胞内のエネルギー ストレージ構造と関連付けられたことを発見します。従って、セル内の使用は、未解決の問題を残る。 最近、アルケノンは湖の環境で発見されています。ただし、その有用性は今のところ制限されています。海洋の領域のそれらより別のアルケノン生産者は住む湖とこの水の温度と不飽和間キャリブレーション (Uk'37) が違います。また、このキャリブレーションは湖、そう 'global' 校正を作成することの間で異なるです。残念ながら、ローカル校正作成は高価、時間のかかるなど U の未来k'湖で37は現在制限されても。 アルケノンは通常海洋堆積物から抽出されます。非常によくアルケノンを作り出す同じ生物は、alkenoates と呼ばれるこれらのアルケノンの脂肪酸メチルエステルを生成します。これらの化合物は、共同ガスのクロマト グラフのアルケノンの溶出し、その定量化を複雑にします。したがって、これらの抽出物は、alkenoates を削除する鹸化しばしば受けることになります。鹸化度は、ガスクロマト グラフ従順ではないカルボン酸を生成するためシリカゲルカラムを抽出物からカルボン酸を削除する鹸化後行う必要

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    07:22
    底質から脂質バイオ マーカーの超音波抽出

    ソース: ジェフ Salacup - マサチューセッツ大学アマースト校講座

    (葉、菌類、樹皮、組織のあらゆる生態系の生活「有機」共有を構成する材料図 1)非生活「無機」共有 (岩の構成鉱物、酸素、水、金属) の材料から根本的に異なります。有機物には炭素無機材料からそれを区別する他の炭素と水素分子 (図 2) のシリーズにリンクされているが含まれています。カーボンの広い結合価範囲 (3:56) 近隣の原子で通常、C、H、O、N、S、および P と最大 4 つの個別共有結合を形成することができます。単一の最大 3 つの共有結合を共有することもしばしば有毒のシアン化物、またはニトリル、グループの三重結合など、他の原子。過去 46 億年にわたってこのような柔軟性は、サイズ、複雑さ、極性、形状、および機能が異なる化学構造の驚くべき配列につながっています。有機地球化学の科学分野は地質学的時間を他のプロパティと同様に、この惑星上の生命によって生成されたバイオ

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    08:03
    堆積物から脂質バイオ マーカーのソックスレー抽出法

    ソース: ジェフ Salacup - マサチューセッツ大学アマースト校講座

    すべてのラボ、精度、パフォーマンスを追跡する標準が必要し、今日作った測定を確保するため時間の経過とともに、機器の精度が今から年間測定と同じ (図 1)。基準は、長い期間にわたって楽器のパフォーマンスをテストする必要があります、ために、基準の大ボリュームも少なくありません。化学の多くの規格は、シグマ アルドリッチとフィッシャーのような小売科学的な会社から購入できます。ただし、いくつかの化合物が自然界に発生して古気候研究に関連し、まだ分離して購入の精製。したがって、これらの化合物は、天然試料から抽出する必要があり、大量に必要な標準のため大量の土砂は、抽出される必要があります。溶媒抽出の高速化 (型) と超音波抽出はこのような大規模な土砂ボリュームの抽出のために適切ではありません。このような状況は、ソックスレー抽出を使用しています。

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    06:41
    堆積物中のバイオ マーカーの抽出溶媒抽出を加速

    ソース: ジェフ Salacup - マサチューセッツ大学アマースト校講座

    グリセロール ジアルキル グリセロール tetraethers (GDGTs)、古細菌と細菌のスイート プロデュースと呼ばれる有機バイオ マーカーのグループの分布は、空気への応答で予測可能な方法で変更または水の温度1, 2現世堆積物で発見されました。したがって、知られている時代の堆積物のシーケンスでこれらのバイオ マーカーの分布は、千年に十年スケール (図 1) の空気や水の温度の進化を再構築する使用できます。古気候学と呼ばれる、過去の気候の長い高解像度記録の生産は、何百、何千ものサンプルの迅速分析に依存します。古い手法を超音波やソックスレーなどが遅いです。ただし、新しい溶媒抽出の高速化手法は効率を考慮して設計されました。

    図 1。過去の間に東地中海の海面水温 (SST) の変化を示す古レコードの例 〜 27,000

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    08:28
    U のけん化によって脂肪酸メチルエステルの変換k'37 Paleothermometry

    ソース: ジェフ Salacup - マサチューセッツ大学アマースト校講座

    有機溶媒抽出、総脂質抽出物 (TLE) の製品が多いが、さまざまな化合物の何千人もいない場合、何百もの複雑な混合物。研究者化合物の一握りに興味がある多くの場合のみまたは、多くでは、興味があるなら「的」が不要な成分を削除する必要があります共同溶出します。たとえば、FID (pA) の応答との化合物 (例えばng/μ L) サンプルの量の関係は線形および敏感なので、サンプルの個々 の化合物の濃度は炎イオン化検出器 (ガスクロマト グラフ) に結合されたガスのクロマト グラフの頻繁決定されます。楽器の GC の部分は、異なる化合物の沸点、化学構造、用途を変更することができる固相との親和性に基づくサンプルを分離します。結果は、時間だけでなく、(曲線下面積として算出) の相対濃度別化学成分の分離を示すクロマト グラム (イチジクure 1) です。ただし、時々 以上 1

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    09:17
    カラム ・ クロマトグラフィで総脂質抽出物の精製

    ソース: ジェフ Salacup - マサチューセッツ大学アマースト校講座

    有機溶媒抽出、総脂質抽出物 (TLE) の製品が多いが、さまざまな化合物の何千人もいない場合、何百もの複雑な混合物。研究者は頻繁にただ化合物の一握りに興味があります。関心の化合物は、アルカン、ケトン、アルコール、酸 (図 1) などの化合物のいくつかのクラスのいずれかに属する場合があります、それは、それが興味のある化合物の明確なビューを得るために属していない化合物クラスを削除する役に立つかもしれません。TLE が U が 1,000 の化合物を含めることができますたとえば、k'37海表面温度プロキシは 2 つだけの化合物 (アルケノンフラックス) に基づいており、TEX86海表面温度プロキシに基づいてのみ 4 (グリセロール ジアルキル グリセロール

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    07:51
    U の尿素の内転によって分岐、環状化合物の除去k'37 Paleothermometry

    ソース: ジェフ Salacup - マサチューセッツ大学アマースト校講座

    以前の動画と有機溶媒抽出、製品に記載されている総脂質抽出物 (TLE) は多くの場合、さまざまな化合物の何千人もいない場合、何百もの複雑な混合物。研究者は頻繁にただ化合物の一握りに興味があります。私たちの 2 つの有機 paleothermometers の場合 (Uk'37と MBT/CBT)、関心は (2 アルケノンフラックスおよび 4 isoprenoidal グリセロール ジアルキル グリセロール tetraethers) のみ 6 化合物で。このシリーズの前の 2 つのビデオで説明したように、分析サンプル中の化合物の数を削減するために浄化技術を適用できます。これらの技術が化学的に不要なコンポーネント (鹸化) を変更、異なる化合物の化学的性質 (クロマトグラフィー) の活用または異なった形および分子のサイズを使用して、または解析

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