鉄マンガンクラスト層序学の確立―環境変動からプレート運動まで―

• Project/Area Number: 18J21266
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Geochemistry/Cosmochemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 浅見 慶志朗 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2020: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
• Keywords: 鉄マンガンクラスト / LA-ICP-MS / 化学層序 / 古環境

Outline of Annual Research Achievements

昨年に引き続き，鉄マンガンクラストの化学層序を高時間分解能で明らかにするために、乾式研磨法で研磨した試料のmicro-XRF分析およびLA-ICP-MS分析を海洋研究開発機構にて行った。まず、micro-XRF分析で試料全体の元素マップを取得し，その元素マップを基にLA-ICP-MS分析を実施する領域を選定し、平成30年度に開発した手法でLA-ICP-MSを用いた元素マッピングを行った。結果、主要元素からppmオーダーの元素に至るまで、鉄マンガンクラストの成長構造を精度よく示した元素マップの取得に成功した。
形成年代を明らかにするために、試料のOs同位体比分析を千葉工業大学で行った。試料のOs同位体比と炭酸塩鉱物のU-Pb年代（昨年度実施）を基にMCMCベイズ推定による形成年代の推定を行い、信頼性の高い鉄マンガンクラストの年代モデルを構築した．
LA-ICP-MS分析で得られた化学組成データに対して独立成分分析を実施し，形成年代や形成場に応じた地球化学的特徴の変化を考察した。その結果，風成塵供給量の増加に伴い有用元素が希釈されるだけでなく放射性元素のThが増加する事が明らかになった．また，パナマ海峡の閉鎖に伴う大気海洋循環の変化に対する応答として，低層流の強化による堆積物の削剥や海洋における溶存Co分布の変化が起きていた事を明らかにした．さらに，先行研究で報告された鉄マンガンクラストの年代モデルと比較し，鉄マンガンクラストが全球的にハイエイタスとなる時代が存在する事が判明した．

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Rare earth elements and yttrium (REY) variability with water depth in hydrogenetic ferromanganese crusts (2018)
  • Author(s): Azami K.、Hirano N.、Machida S.、Yasukawa K.、Kato Y.
  • Journal Title: Chemical Geology Volume: 493 Pages: 224-233
  • DOI: 10.1016/j.chemgeo.2018.05.045
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Chemostratigraphy of ferromanganese crusts based on Independent Component Analysis (2020)
  • Author(s): Azami, K., Chang, Q., Kimura, J-I., Yasukawa, K., Nakamura, K., Kato, Y.
  • Organizer: JpGU
• [Presentation] High-resolution chemostratigraphy of Fe-Mn crusts (2019)
  • Author(s): Azami, K., Chang, Q., Kimura, J-I., Yasukawa, K., Nakamura, K. and Kato, Y.
  • Organizer: Goldschmidt 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 鉄マンガンクラストの微細化学層序 (2019)
  • Author(s): 浅見慶志朗・常青・木村純一・安川和孝・中村謙太郎・加藤泰浩
  • Organizer: 日本地質学会第126年学術大会
• [Presentation] The first report of the evidence for hydrothermal activity in old oceanic plate (2019)
  • Author(s): Azami, K., Machida, S., Hirano, N., Kogiso, T. and Kato, Y.
  • Organizer: JpGU 2019
• [Presentation] 南鳥島EEZのレアアース泥に含まれるマイクロマンガンノジュールの地球化学的及び形態的特徴 (2019)
  • Author(s): 木野聡志・安川和孝・浅見慶志朗・田中えりか・藤永公一郎・中村謙太郎・加藤泰浩
  • Organizer: JpGU 2019
• [Presentation] プチスポット火山における熱水活動の証拠 (2019)
  • Author(s): 浅見慶志朗、町田嗣樹、平野直人
  • Organizer: ブルーアースサイエンス・テク2019
• [Presentation] 南鳥島南東方沖のプチスポット火山：YK18-08 航海速報 (2019)
  • Author(s): 町田嗣樹、秋澤紀克、浅見慶志朗、石井輝秋、平野直人
  • Organizer: ブルーアースサイエンス・テク2019
• [Presentation] Sr isotope ratios identify origins of detrital materials in ferromanganese crusts: implication for tectonic and climatic impacts to submarine environment (2018)
  • Author(s): 浅見慶志朗、平野直人、木村純一
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] 鉄マンガンクラストのREE組成の水深依存性：海水中溶存REEの地球化学に対する示唆 (2018)
  • Author(s): 浅見慶志朗、平野直人、町田嗣樹、安川和孝、加藤泰浩
  • Organizer: 日本地質学会第125年学術大会