高次元データ駆動型解析による中・古生代全地球システム変動の解読

• Project/Area Number: 20J01715
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 曽田 勝仁 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2020-04-24 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 中生代 / 地質学

Outline of Research at the Start

本研究では付加体中の層状チャートを対象に，微化石層序の確立，主要・微量元素濃度，安定同位体比，化学種の測定を行い，数億年に及ぶ古環境データセットを構築する．このデータセットに対してデータ駆動型解析を行うことで，中・古生代における全地球システム変動（大規模火成活動，海底熱水活動，海洋酸化還元状態，生物生産変動，気候変動，地球外物質付加など）を解明することを目的とする．

Outline of Annual Research Achievements

採用第1，2年度目では，野外地質調査の実施から主要・微量元素などを含めた地球化学データセットの構築などに取り組む予定であった．しかし，新型コロナウイルスの感染拡大によって，主な調査地域である愛知県や岐阜県で緊急事態宣言及びまん延防止等重点措置が発令されたため，若干野外地質調査のスケジュールに支障が出てしまった．そこで研究計画を若干変更することによって，帳尻合わせを行った．すなわち，1年目は地球化学データセットの構築にあてる作業の一部を，2 年目のデータセットの解析にあてることとした．一方，2年目は，野外調査及び化学分析による地球化学データセットの構築とデータ解析に取り組んだ．
なお採用第3年目では，新型コロナウイルスの感染対策も落ち着いてきたため従来の研究計画どおり，これまでの化学組成データ解析に加えて微量元素分析などに取り組んだ．その結果，以下のような成果が得られた．確立した三畳紀／ジュラ紀境界の連続層序において全岩化学組成，周期解析，多変量統計解析を行うことで，当時の気候・海洋環境変動や絶滅イベントとの関連性を議論した．これらの古環境解析に関する研究以外にも層序学的な研究にも取り組み，未記載であった新規研究セクションにおいて上部三畳系連続層序の復元から，従来の美濃帯の分厚い粘土層の存在（CS-1）は確認できず，黄色チャートが複数枚挟まった紫色～赤色層状チャートが整然と続く岩相変化を確認することができた．以上の成果の一部を国内外の学会で発表を行った．

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] パドヴァ大学(イタリア)
• [Int'l Joint Research] Slovak Academy of Sciences(スロバキア)
• [Journal Article] Extreme continental weathering in the northwestern Tethys during the end-Triassic mass extinction (2022)
  • Author(s): Onoue, T., Michalik, J., Shirozu, H., Yamashita, K., Yamashita, M., Kusaka, S., Soda, K
  • Journal Title: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology Volume: 594 Pages: 110934-110934
  • DOI: 10.1016/j.palaeo.2022.110934
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Development of Deep-Sea Anoxia in Panthalassa During the Lopingian (Late Permian): Insights From Redox-Sensitive Elements and Multivariate Analysis (2021)
  • Author(s): Onoue Tetsuji、Soda Katsuhito、Isozaki Yukio
  • Journal Title: Frontiers in Earth Science Volume: 8 Pages: 613126-613126
  • DOI: 10.3389/feart.2020.613126
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 美濃帯の三畳紀／ジュラ紀境界における連続層序の改訂と古環境復元 (2022)
  • Author(s): 曽田勝仁，冨松由希，尾上哲治，池原 実
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
• [Presentation] Extreme continental weathering in the northwestern Tethys during the Triassic-Jurassic transition (2022)
  • Author(s): 尾上哲治，Michalik Josef, 白水秀子，山下美沙，山下勝行，日下宗一郎，曽田勝仁
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
• [Presentation] 後期三畳紀Carnian Pluvial Episodeにおけるパンサラッサ遠洋深海域での古海洋環境変動の復元 (2022)
  • Author(s): 曽田 勝仁，尾上 哲治
  • Organizer: 日本地質学会
• [Presentation] ペルム紀/三畳紀境界における地球外3He流入量の変動: 地球科学と惑星科学の境界領域開拓を目指して (2022)
  • Author(s): 尾上 哲治，高畑 直人，曽田 勝仁，佐野 有司，磯崎 行雄
  • Organizer: 日本地質学会
• [Presentation] Paleoenvironmental reconstruction based on the revised continuous stratigraphy across the Triassic-Jurassic boundary in the Mino Belt, central Japan (2022)
  • Author(s): Katsuhito Soda, Yuki Tomimatsu, Tetsuji Onoue, Minoru Ikehara
  • Organizer: Goldschmidt Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Biotic extinction at the Norian/Rhaetian boundary (Upper Triassic): geochemical and isotope evidence of a previously unrecognised global event (2022)
  • Author(s): Manuel Rigo, Tetsuji Onoue, Honami Sato, Yuki Tomimatsu, Katsuhito Soda, Linda Godfrey, Miriam Katz, Hamish J. Campbell, Lydia Tackett, Martyn Golding, Jerry Lei, Jon Husson, Matteo Maron, Sara Satolli, Mariachiara Zaffani, Giuseppe Concheri, Angela Bertinelli, Marco Chiari, Lawrence Tanner
  • Organizer: Goldschmidt Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Enhanced continental weathering in the NW Tethys during the end-Triassic mass extinction (2022)
  • Author(s): Tetsuji Onoue, Jozef Michalk, Hideko Shirozu, Misa Yamashita, Katsuyuki Yamashita, Soichiro Kusaka, Katsuhito Soda
  • Organizer: Goldschmidt Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 美濃帯における三畳紀/ジュラ紀境界層の再検討 (2021)
  • Author(s): 曽田勝仁・冨松由希・山下大輔・尾上哲治・池原 実
  • Organizer: 地質学会
• [Presentation] テチス海北西部における大陸風化の増加と三畳紀末大量絶滅 (2021)
  • Author(s): 尾上哲治・J. Michalik・白水秀子・山下勝行・山下美沙・川上高平・日下宗一郎・曽田勝仁
  • Organizer: 地質学会
• [Presentation] Upper Triassic (Rhaetian) conodont biostratigraphy of the Panthalassa Ocean and the final extinction of conodonts at the end-Triassic (2020)
  • Author(s): Onoue, T., Yamasaki, K., Tomimatsu, Y., Yixing, D., Yamashita, D., Soda, K., and Manuel, R.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting, Virtual meeting
  • Int'l Joint Research