2019 Fiscal Year Annual Research Report
Reconstruction of past environment and volcanic eruption by high-resolution analysis of carbonate samples
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17H00777
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐野 有司 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50162524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白井 厚太朗 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)
鹿児島 渉悟 東京大学, 大気海洋研究所, 特任助教 (70772284)
高畑 直人 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 火山活動 / 炭酸塩 / 地球化学 / 質量分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では過去の火山噴火の影響を受けていると思われる古環境試料を用いて、その年代測定と元素・同位体分析とを組み合わせることで、過去の巨大噴火の記録を復元することを目的とする。そのために、鍾乳石やサンゴ骨格といった炭酸塩試料の年代を精密に決定するとともに、二次イオン質量分析計(NanoSIMS)で高解像度の微量元素分析を行ない、過去の噴火イベントの痕跡を検出することを目指している。LA-ICP-MSやLA-LIBSを用いれば、試料中の微量元素の分布を簡易かつ迅速に知ることができ、NanoSIMSと組み合わせることで多様な元素・同位体を効率的に測定することが可能と期待される。
今年度は昨年度から引き続き、U-Th年代測定法で過去の火山噴火を記録していると明らかになった鍾乳石試料について、LA-ICP-MSやLA-LIBSを用いて微量元素の測定を行った。南大東島の鍾乳石試料では、巨大噴火の痕跡を残しているかもしれないマンガンが濃集している層が検出された。この層はスパイク状ではなく幅を持っており、火山活動が長く続いたことを示しているのかもしれない。この火山活動が長期間続いたのか、影響を長期間受けただけなのかはさらに高解像度の分析が必要であり、この部分についてNanoSIMSによる分析に着手した。LA-ICP-MS分析による成果やNanoSIMSを用いた貝のストロンチウム等の分析に関する研究成果について、国内外の学会で発表した。
現在の火山活動による物質循環・表層環境への影響を調べるために、木曽御嶽山などにおける観測を実施した。噴気や温泉水・遊離ガスを採取し、化学組成やヘリウムなどの希ガス・炭素・窒素等の同位体を分析し、火山活動の評価を行った。箱根山における化学データを用いて噴火に関連する火山現象を解析し国際誌に報告するなど、火山活動の解析に有用な知見を発信した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
鍾乳石試料についてはLA-ICP-MSを中心に活用して測定を進めた。これにより希土類元素やマンガン・チタンなど金属元素が濃集する層を検出し、過去の火山活動履歴などに関する有用な情報が得られた。同時にNanoSIMSを用いた炭酸塩試料分析手法の開発を進め、準備は確実に前進している。引き続き、これらの装置を駆使して過去の噴火履歴の検出・当時の火山活動に関するデータ収集を遂行する。現在の火山活動に関する調査は複数火山における観測により遂行中であり、マグマ情報の収集と火山活動の評価に成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、鍾乳石試料などの分析による過去の噴火履歴の検出・火山活動に関するデータ収集と、現在の火山活動評価・物質循環調査を組み合わせることで、過去から現在に至るまでの火山活動による表層環境への影響を調査することを目指す。
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[Journal Article] Structural-morphological and sedimentary features of forearc slope off Miyagi, NE Japan: implications for development of forearc basins and plumbing systems2020
Author(s)
Chang, Jih-Hsin, Park, Jin-Oh, Chen, Tzu-Ting, Yamaguchi, Asuka, Tsuru, Tetsuro, Sano, Yuji, Hsu, Ho-Han, Shirai, Kotaro, Kagoshima, Takanori, Tanaka, Kentaro, Tamura, Chiori
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Journal Title
Geo-Marine Letters
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Secular variations of helium and nitrogen isotopes related to the 2015 volcanic unrest of Mt. Hakone, central Japan2019
Author(s)
Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Lee, H., Lan, T. and Ohba, T.
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Journal Title
Geochemistry, Geophysics, Geosystems
Volume: 20
Pages: 4710～4722
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Helium isotopic signature of the plate boundary suture in an active arc-continent collision setting, eastern Taiwan2019
Author(s)
Chen, A., Shen, C.-C., Byrne, T.B., Sano, Y., Takahata, N., Yang, T.F. and Wang, Y.
Organizer
The 29th Goldschmidt Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Temporal variations of He and N isotopes related to the 2015 hydrovolcanic eruption at Hakone volcano, central Japan2019
Author(s)
Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Lee, H., Lan, T. and Ohba, T.
Organizer
DINGUE VI 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Helium isotope variation around a caldera-type volcano2019
Author(s)
Sano, Y., Kagoshima, T., Takahata, N., Onoue, T., Shibata, T., Lee, H. and Fischer, T.P.
Organizer
AGU Fall Meeting 2019
Int'l Joint Research
