リン酸塩ノジュールの成因と古堆積環境の復元

Research Project

Project/Area Number	11740289
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	掛川武東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60250669)
Project Period (FY)	1999 – 2000
Project Status	Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help	¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000) Fiscal Year 2000: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000) Fiscal Year 1999: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords	リン酸塩ノジュール / レーザーマイクロプローブ / 縞状鉄鉱層 / 湧昇流 / 海洋2層構造 / OAE / 硫黄同位体 / REE / 酸化還元 / 原生代
Research Abstract	海洋中リンの堆積物への移動過程、さらに再濃集(リン酸塩ノジュール形成)過程を研究する事により、地質時代の海洋環境を再現する事が本研究の目的である。本年度は時に原生代前期試料および三畳紀/二畳紀境界試料、中期白亜紀試料(OAE層序:Ocean Anoxia Event)について、研究を行った。従来は『海洋が、酸化的還元的と2層に別れ、低層水にリンが濃集し、湧昇流活発化に伴いリンが浅海性堆積物に濃集した』とする説が有力視されていた。昨年度の研究成果から、『海洋2層構造崩壊よりも、地球環境温暖化、それに伴う生物生産向上がリン酸塩ノジュール形成のきっかけを作った』と言う結論を得た。この考えを更に発達させる為、生物活動、大気海洋環境変動、リン酸塩鉱物形成との関連を明らかにすべく、安定同位体、EPMA鉱物分析などを集中的に行った。ICPを用いたMo,Uなどの分析、元素分析計による炭素、硫黄含有量測定、レーザーマイクロプローブ法による黄鉄鉱硫黄同位体分折、炭素同位体分折なども行った。特に後期原生代の縞状鉄鉱層の研究を組み入れた事で、(1)海洋中のリンは鉄水酸化物(縞状鉄鉱層)沈澱に伴ってより、(2)むしろ縞状鉄鉱層の堆積に触発された微生物活動により、堆積物に濃集し、続生作用によって再濃集しリン酸塩ノジュールを作る事が具体化された。縞状鉄鉱層形成と湧昇流との関係が議論されてきただけに、この研究で得られた説が従来説より正しい事の裏付けができた。これらの成果に関し、国内(地球惑星関連合同大会など)及び外国(NASA Astrobiology Conferenceなど)の学会において成果報告を行った。後期原生代の成果の一部は投稿論文(Viva Origino)として既に出版された。その他の成果も、論文査読中もしくは、投稿準備中であり、概して成果の多い研究であったと自己評価している。