Attempt on paleoclimate reconstruction of West Asia using speleothem and travertine samples collected in Iran

• Project Area: The Essence of Urban Civilization: An Interdisciplinary Study of the Origin and Transformation of Ancient West Asian Cities
• Project/Area Number: 19H05035
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Humanities and Social Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 南 雅代 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (90324392)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 西アジア / トラバーチン / 大気エアロゾル / 炭素１４測定 / 古環境復元 / 湧水 / 14C年代測定 / 石筍 / 炭素14年代測定

Outline of Research at the Start

西アジア（特にイラン・イラク）周辺の古気候データは、試料採取が困難であることもあって、大変少ない状況である。そこで、本研究においては、イランの鍾乳洞内の石筍を用いて過去数万年間の古気候復元が可能かどうかを見極め、西アジア地域の古気候復元を行うことを第1の目的とする。さらに、トラバーチンを用いて古気候復元を行うための手法を確立することを第2の目的とする。トラバーチン形成に関する地質学的研究はいくつか行われているものの地球化学的研究はほとんどない。本研究においては、イランの石筍・トラバーチンを用い、ダストの影響を加味したマルチプロキシ地球化学分析によって西アジア地域の古気候復元を行う。

Outline of Annual Research Achievements

本研究においては、イランのトラバーチン試料を用い、火山活動とトラバーチン形成の関係性に着目して西アジア地域の過去数千年～数万年間の長期的な古気候復元と西アジアの乾燥化について解明することを目的としている。
2019年度は、イラン北西部・西アゼルバイジャン州タフテ・ソレイマンの円錐状のトラバーチンの山から連続的にトラバーチン試料を採取し、数千年間の古気候復元を行った。また、イランの現環境を把握するため、2019年10月に、イラン・クルジスタン大学にハイボリュームエアサンプラーをセットし、大気エアロゾルPM10の捕集を開始した。実験を開始した当初は、2020年6月頃にイランで現地調査を行うとともに、捕集したエアロゾル試料を持ち帰る予定であったが、コロナ禍により断念せざるを得なくなり、試料を空便で送付してもらうよう計画を変更した。2021年1月にようやくエアロゾル試料を受け取ることができ、分析を開始した。分析の結果、冬季は大気エアロゾルの全炭素の炭素14濃度が低く、石炭・石油の燃焼や自動車の排気ガス起源炭素の寄与が大きいことが分かった。3月以降は炭素14濃度は上昇するとともにCaやAlの濃度が大幅に増加しており、春季は、イラン周辺において、イラクやサウジアラビアからの砂塵粒子の飛来量が増加し、環境に影響を与えていることが明らかになった。
その他、トラバーチンを採取した周辺の湧水の分析を行い、湧水中には石灰岩から溶解した成分に加えて火成活動に起因する成分が含まれていることを明らかにした。以上のトラバーチン、大気エアロゾル、湧水試料から得られた結果を総括し、論文にまとめつつある。
その他、イランの構造地質を明らかにするため、ザグロス造山帯の年代学・同位体地球化学の研究を進め、いくつかの論文にまとめた。また、水試料から溶存炭素を効率的に抽出する手法についても論文に公表した。

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

• [Int'l Joint Research] クルディスタン大学(イラン)
• [Int'l Joint Research] クルディスタン大学(イラン)
• [Journal Article] S-type like granites and felsic volcanic rocks in the Mahabad area, NW Iran: Late Neoproterozoic extensional tectonics follow collision on the northern boundary of Gondwana (2022)
  • Author(s): Gholipour Somayeh、Azizi Hossein、Masoudi Fariborz、Asahara Yoshihiro、Minami Masayo
  • Journal Title: Lithos Volume: 416-417 Pages: 106658-106658
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2022.106658
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Coexistence of two types of Late Paleocene adakitic granitoid, Soursat complex, NW Iran (2021)
  • Author(s): Nouri Fatemeh、Azizi Hossein、Asahara Yoshihiro、Whattam Scott A.、Tsuboi Motohiro、Mohammad Yousif Osman、Minami Masayo、Anma Ryo
  • Journal Title: Lithos Volume: 404-405 Pages: 106438-106438
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2021.106438
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Geochemistry and Genesis of Beryl Crystals in the LCT Pegmatite Type, Ebrahim-Attar Mountain, Western Iran (2021)
  • Author(s): Daneshvar Narges、Azizi Hossein、Asahara Yoshihiro、Tsuboi Motohiro、Minami Masayo、Mohammad Yousif O.
  • Journal Title: Minerals Volume: 11 Issue: 7 Pages: 717-717
  • DOI: 10.3390/min11070717
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Early Miocene post-collision andesite in the Takab area, northwest Iran (2021)
  • Author(s): Azizi, H., Daneshvar, N., Mohammadi, A., Asahara, Y., Wattam, S.A., Tsuboi, M., Minami, M.
  • Journal Title: Journal of Petrology Volume: - Issue: 7 Pages: 1-19
  • DOI: 10.1093/petrology/egab022
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A SIMPLE CO₂ EXTRACTION METHOD FOR RADIOCARBON ANALYSES OF DISSOLVED INORGANIC CARBON IN WATER SAMPLES WITHOUT A CARRIER GAS (2021)
  • Author(s): Takahashi Hiroshi A、Handa Hiroko、Minami Masayo
  • Journal Title: Radiocarbon Volume: 63 Issue: 4 Pages: 1339-1353
  • DOI: 10.1017/rdc.2021.48
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sequential magma injection with a wide range of mixing and mingling in Late Jurassic plutons, southern Ghorveh, western Iran (2020)
  • Author(s): Azizi Hossein、Asahara Yoshihiro、Minami Masayo、Anma Ryo
  • Journal Title: Journal of Asian Earth Sciences Volume: 200 Pages: 104469-104469
  • DOI: 10.1016/j.jseaes.2020.104469
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Investigation of rare earth elements (REEs) as exploration potential in Intrusive bodies in the northern Sanandaj-Sirjan zone (Kurdistan area), western Iran (2020)
  • Author(s): Azizi, H., Maghsoudloo, A., Nouri, F., Asahara, Y., Yamamoto, K., Minami, M., Tsuboi, M.
  • Journal Title: GEOCHEMICAL JOURNAL Volume: 54 Issue: 4 Pages: 221-232
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0584
  • NAID: 130007891330
  • ISSN: 0016-7002, 1880-5973
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] New procedure of CO2 extraction for radiocarbon analysis of DIC in water samples at Nagoya University and Geological Survey of Japan. (2020)
  • Author(s): Takahashi, H.A., Handa, H., Minami, M., Sato, R. Nakamura, T.
  • Journal Title: Proceedings of EA-AMS 8 & JAMS-22 Volume: - Pages: 60-63
  • Int'l Joint Research
• [Journal Article] 水試料の放射性炭素濃度測定のための手法改良 (2020)
  • Author(s): 高橋 浩・半田宙子・佐藤里名・中村俊夫・南 雅代
  • Journal Title: 名古屋大学 年代測定研究 Volume: 4 Pages: 1-8
  • NAID: 120006875735
• [Journal Article] A suitable procedure for preparing of water samples used in radiocarbon intercomparison. (2019)
  • Author(s): Takahashi, H.A., Minami, M, Aramaki, T., Handa, H., Saito-Kokubu, Y., Itoh, S., Kumamoto, Y.
  • Journal Title: Radiocarbon Volume: 61 Issue: 6 Pages: 1879-1887
  • DOI: 10.1017/rdc.2019.104
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Radiocarbon changes of unpoisoned water samples during long-term storage. (2019)
  • Author(s): Takahashi, H.A., Minami, M., Aramaki, T., Handa, H., Matsushita, M.
  • Journal Title: Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. Volume: 印刷中 Pages: 195-200
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2018.11.029
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 西アジアの古環境復元に向けてーイラン北西部のザグロス山脈に分布する石灰質化学沈殿岩の現地調査報告 (2019)
  • Author(s): 淺原良浩・南 雅代・ラズーリ ハディ・アジジ ホセイン
  • Journal Title: 新学術領域研究(研究領域提案型)「都市文明の本質： 古代西アジアにおける都市の発生と変容の学際研究」研究成果報告2018年度 Volume: - Pages: 143-148
• [Presentation] イラン・クルディスタンの大気エアロゾル中炭素成分の分析 (2021)
  • Author(s): 片岡賢太郎・南 雅代・髙橋 浩・淺原良浩・Mohammadi Asrin・Azizi Hossein
  • Organizer: 日本質量分析学会同位体比部会2021
• [Presentation] 放射性炭素を用いたイラン・クルディスタンの大気エアロゾル中の炭素成分の解析 (2021)
  • Author(s): 片岡賢太郎・南 雅代・髙橋 浩・淺原良浩・Mohammadi Asrin・Azizi Hossein
  • Organizer: 2021年度日本地球化学会第68回年会
• [Presentation] イラン北西部のトラバーチン湧水中のヒ素を含む微量元素の起源解析 (2021)
  • Author(s): 金子将己・淺原良浩・南 雅代・栗田直幸・Azizi Hossein・Rasouli-Amin Hadi・張 玉博
  • Organizer: 2021年度日本地球化学会第68回年会
• [Presentation] イラン北西部のトラバーチン湧水中のヒ素の起源解析 (2021)
  • Author(s): 金子将己・淺原良浩・南 雅代・栗田直幸・Hossein Azizi・Hadi Amin-Rasouli・張 玉博
  • Organizer: 第32回（2020年度）名古屋大学宇宙地球環境研究所 年代測定研究シンポジウム
• [Presentation] Radiocarbon ages and geochemical record for a travertine hill in NW Iran (2021)
  • Author(s): Zhang Yubo・Asahara Yoshihiro・Kaneko Masaki・Minami Masayo・Amin-Rasouli Hadi・Azizi Hossein
  • Organizer: 第32回（2020年度）名古屋大学宇宙地球環境研究所 年代測定研究シンポジウム
• [Presentation] 水試料の溶存無機炭素を抽出する新手法の開発および従来法との比較 (2020)
  • Author(s): 佐藤里名・高橋 浩・半田宙子・南 雅代
  • Organizer: 2020年度日本地球化学会第67回年会
• [Presentation] Paleoenvironmental reconstruction of northwest Iran based on 14C age and chemical compositions of travertines (2020)
  • Author(s): Zhang Yubo・Asahara Yoshihiro・Minami Masayo・Kaneko Masaki・Amin-Rasouli Hadi・Azizi Hossein
  • Organizer: 2020年度日本地球化学会第67回年会
• [Presentation] イラン北西部のトラバーチン湧水の同位体地球化学的評価 (2020)
  • Author(s): 金子将己・淺原良浩・南 雅代・栗田直幸・Azizi Hossein・Amin-Rasouli Hadi・張 玉博
  • Organizer: 2020年度日本地球化学会第67回年会
• [Presentation] New procedure of CO2 extraction for radiocarbon analysis of DIC in water samples at Nagoya University and Geological Survey of Japan. (2019)
  • Author(s): Takahashi, H.A., Handa, H., Minami, M., Sato, R., Nakamura, T.
  • Organizer: The 8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium (EA-AMS 8)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 14C ages and chemical compositions of travertines in northwest Iran: An attempt on paleoenvironmental reconstruction in west Asia (2019)
  • Author(s): 張 玉博, 淺原良浩, 南 雅代, ラズーリハディ, アジジホセイン
  • Organizer: 日本地球化学会第66回年会
• [Presentation] イランの石筍・トラバーチンを用いた西アジアの古気候復元の試み (2019)
  • Author(s): 南 雅代
  • Organizer: B01-計画研究04 第2回研究会「古代西アジアをめぐる水と土と都市の相生・相克と都市鉱山の起源」