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大酸化イベントに関する研究:モリブデン同位体は酸化的風化の指標なのか?

Research Project

Project/Area Number 23K13209
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 17050:Biogeosciences-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

後藤 孝介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (30612171)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords大酸化イベント / ヒューロニアン累層群 / モリブデン同位体 / モリブデン同位体比 / 砕屑性堆積岩
Outline of Research at the Start

原生代前期(25-20億年前) における大気酸素濃度の上昇は,大酸化イベントと呼ばれており,真核生物の進化を促した可能性が考えられている.本研究では,大酸化イベントにおける大気酸素濃度の変遷を明らかにすることを目標に,“砕屑性堆積岩のモリブデン同位体比 (δ98/95Mo) が酸化的風化の指標として有効なのか”を検証する.そのために,堆積時の酸化還元環境が制約されている原生代前期の砂岩・泥岩試料を系統的に分析し,理論的に予想されるトレンドと比較する.得られた知見に基づき,指標の有効性を検証し,本手法を用いた大気進化に関する研究の新たな展開の下地を作る.

Outline of Annual Research Achievements

大酸化イベントにおける大気酸素濃度の変遷を明らかにすることを目標に,酸化的風化の指標としての砕屑性堆積岩におけるモリブデン同位体比の有効性を検証した.本年度は,砕屑性ウラン鉱床を含み,貧酸素大気環境下で堆積したことが知られているカナダのヒューロニアン累層群マチネンダ層のモリブデン同位体分析を行った.分析には,エリオットレイク地域より採取された2本のコア試料を使用した.薄片観察の結果,片方のコアからは,砕屑性のウラン含有鉱物が確認された.また,そのコアにはウラン濃度が最大で200 ppm程度含まれていることが,四重極型誘導結合プラズマ質量分析装置を用いた全岩化学分析によって明らかとなった.一方で,ウラン含有鉱物が確認できなかったコア試料には,2-7 ppm程度しかウランは含まれていなかった.ウラン含有量の違いなどから起源物質に多少の違いがあったことが推察されるが,いずれのコアにおいてもマチネンダ層のモリブデン同位体比は,大きな変動を示さず,氷河性ダイアミクタイトの分析によって推定されている太古代の上部大陸地殻の値と概ね一致することが明らかとなった.このことは,モリブデンの酸化還元反応が起きていなかったことを支持しており,マチネンダ層が貧酸素大気環境下で堆積したことと調和的である.ただし,氷河性ダイアミクタイトの値と比べると,同位体比のバラつきは大きく,砕屑性硫化物に含まれるモリブデン同位体比の不均質性などの影響を受けた可能性が考えられる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2023年度に予定していた試料の化学分析が完了したため.

Strategy for Future Research Activity

赤色土層を含み,酸化的な環境で堆積したと考えられるカナダのヒューロニアン累層群ロレイン層のモリブデン同位体分析を進める.

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Brief and intensive volcanic emissions from Ontong Java Nui heralded Oceanic Anoxic Event 1a2024

    • Author(s)
      Matsumoto Hironao、Goto Kosuke T.、Shimoda Gen、Watanabe Yasuto、Shirai Kotaro、Tejada Maria Luisa G.、Ishikawa Akira、Ando Atsushi、Sano Takashi、Kuroda Junichiro、Suzuki Katsuhiko
    • Journal Title

      Communications Earth and Environment

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 155-155

    • DOI

      10.1038/s43247-024-01310-0

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molybdenum isotopic composition of ca. 2.45-Gyr-old sandstones from the Huronian Supergroup, Canada2023

    • Author(s)
      後藤孝介、下田玄、針金由美子、田近英一
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Molybdenum isotopic composition of ca. 2.45-Gyr-old sandstones from the Huronian Supergroup, Canada2023

    • Author(s)
      後藤孝介、下田玄、針金由美子、田近英一
    • Organizer
      Goldschmidt2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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