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地球表層における揮発性元素の物質循環および大気・海洋の起源と進化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 13J06922
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Geochemistry/Astrochemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

鹿児島 渉悟  東京大学, 大気海洋研究所, 助教

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords物質循環 / 火山 / マントル / 大気海洋 / 希ガス / 硫黄 / ハロゲン / 炭素 / 海洋 / 大気 / 地球化学 / 中央海嶺 / 地球史
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的はマントル-大気海洋における揮発性元素の物質循環を解明することであり、それに関する実験と成果報告を行った。世界各地の代表的な海底火山で採取された岩石試料中の揮発性元素を、質量分析計やクロマトグラフィー装置で分析して得られたデータを基に、グローバルな元素循環の議論を行った。また、火山ガス試料, 堆積物試料を分析して沈み込み帯のデータを増やした。得られた火山ガスのデータを基にして御嶽山の火山活動の変化を議論した論文が、8月にNature系列の国際誌であるScientific Reportsに掲載された。また、硫黄, 炭素の物質循環に関する成果を5月に千葉県で開催された地球科学の学会、および7月にカリフォルニア大学バークレー校で開催された深部炭素循環の研究集会において発表し、フッ素の物質循環に関する成果を12月にサンフランシスコで開催された地球物理学の学会で発表した。これらの研究成果は、詳細に見積もられていなかった硫黄, フッ素のマントル-大気海洋におけるグローバルな物質循環を、明確に物質循環が分かっているヘリウムを基準にして推定した先駆的なものであり、地球表層に存在する硫黄, 炭素の起源は上部マントルであることを、またフッ素のマントルからの放出量は従来考えられていた値よりも低いことを示した。加えて、NanoSIMSを用いた微小領域における塩素同位体分析手法について、8月にプラハで開催された地球化学の学会で発表した。これは沈み込み帯における揮発性元素の挙動を追跡するために有用と考えられる技術であり、早期の手法確立が期待される。また、任期中に得られたデータを基に、地球表層における揮発性元素の物質循環に関する博士論文を執筆, 提出し、3月時点で東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻における博士論文審査会を通過済みである。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Ten-year helium anomaly prior to the 2014 Mt Ontake eruption2015

    • Author(s)
      Sano, Y., Kagoshima, T., Takahata, N., Nishio, Y., Roulleau., E., Pinti, D.L., Fischer, T.P.
    • Journal Title

      Scientific reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 13069-13069

    • DOI

      10.1038/srep13069

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sulphur geodynamic cycle2015

    • Author(s)
      Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Maruoka, T., Fishcer, T.P. and Hattori, K.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 8330-8330

    • DOI

      10.1038/srep08330

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Global fluorine flux associated with submarine hydrothermal fluids2015

    • Author(s)
      Kagoshima, T. and Sano, Y.
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting 2015
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ, アメリカ
    • Year and Date
      2015-12-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High spatial resolution Cl isotope analyses of apatites using NanoSIMS2015

    • Author(s)
      Kagoshima, T., Takahata, N., Ishida, A. and Sano, Y.
    • Organizer
      The 25th Annual Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      プラハ, チェコ
    • Year and Date
      2015-08-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Geodynamic cycles of carbon and sulfur2015

    • Author(s)
      Kagoshima, T.
    • Organizer
      Deep Carbon Observatory Thematic Institute: Carbon from the Mantle to the Surface
    • Place of Presentation
      バークレー, アメリカ
    • Year and Date
      2015-07-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 硫黄, 炭素, 窒素の深部循環2015

    • Author(s)
      鹿児島渉悟, 佐野有司
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場, 千葉県
    • Year and Date
      2015-05-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] High Resolution Cl and S Isotope Analyses in Rocks and Minerals Using NanoSIMS2014

    • Author(s)
      Kagoshima, T., Takahata, N., Ishida, A., and Sano, Y.
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting 2014
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ, アメリカ
    • Year and Date
      2014-12-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mantle Sulfur Flux from Mid-Ocean Ridges and Arc Volcanoes2014

    • Author(s)
      Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Maruoka, T., Fishcer, T.P. and Hattori, K.
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      ロイトン札幌, 札幌
    • Year and Date
      2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] MORB気泡中のヘリウム・ハロゲン組成2014

    • Author(s)
      鹿児島渉悟, 高畑直人, 佐野有司
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年度連合大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜, 横浜
    • Year and Date
      2014-04-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Sulfur, halogens and helium in vesicles and glass of MORB ; global fluxes of volatiles from ridges2013

    • Author(s)
      鹿児島 渉悟, 佐野 有司, 高畑 直人, Keiko Hattori, Bernard Marty
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting 2013
    • Place of Presentation
      Moscone Center, サンフランシスコ, アメリカ
    • Year and Date
      2013-12-11
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] MORBガラスの気泡および固体部分の揮発性元素組成を基にした硫黄・ハロゲンのMORフラックスの推定2013

    • Author(s)
      鹿児島 渉悟
    • Organizer
      2013年度火山性流体討論会+地殻流体合同サマースクール
    • Place of Presentation
      あすなろの里, 水海道, 茨城
    • Year and Date
      2013-10-09
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Sulfur and halogen fluxes at mid-ocean ridges : Estimations based on gas compositions in MORB vesicles2013

    • Author(s)
      鹿児島 渉悟, 佐野 有司, 高畑 直人, Bernard Marty
    • Organizer
      The 23rd Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      Firenze Fiera Congress and Exhibition Centre, フィレンツェ, イタリア
    • Year and Date
      2013-08-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 2014年御嶽山噴火に先立つ10年間のヘリウム異常

    • URL

      http://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/news/2015/20150819.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 2014年の御嶽山噴火に先立つヘリウムガスの異常

    • URL

      http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/utokyo-research/research-news/helium-anomaly-preceded-mount-ontake-eruption.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 硫黄が大気、海洋、マントルを巡る様子

    • URL

      http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/utokyo-research/research-news/deep-sulfur-cycle-involving-atmosphere-ocean-and-mantle.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] マントルに至る硫黄のグローバル深部循環が明らかになった

    • URL

      http://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/topics/2015/20150210.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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