2018 Fiscal Year Research-status Report
中・古生代放散虫生層序とU-Pb年代の統合：年代尺度としての確立と応用
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17K05690
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
栗原 敏之 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10447617)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植田 勇人 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70374197)
松岡 篤 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00183947)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 放散虫 / 生層序基準面 / ウラン－鉛年代 / ジルコン / 年代尺度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では，放散虫化石帯にジルコンのU-Pb年代を挿入し，他の生層序帯や地質現象を統一的な時間軸上に配列できる年代尺度として確立することを目的として研究を行っている．平成30年度は，交付申請書の実施計画に則り，次の検討を行った．（１）飛騨外縁帯・黒瀬川帯・南部北上帯の上部シルル系～下部デボン系放散虫化石帯における主要な生層準の年代の検討．（２）飛騨外縁帯・黒瀬川帯・舞鶴帯のペルム紀放散虫化石産出層における年代の検討．（３）ジュラ紀・白亜紀放散虫化石産出層における年代の検討．
（１）では，特に黒瀬川帯の鴻ノ森地域・横倉山地域における上部シルル系～下部デボン系にて既存の放散虫化石帯を詳細に再検討し，重要な生層準を新たに認定するとともに，複数層準の凝灰岩からジルコンの抽出を進めた．（２）では，特に佐渡島に分布する舞鶴帯舞鶴層群相当層において，ペルム紀の放散虫化石産出層を新たに見出し，随伴する複数の砂岩層においてジルコンのU-Pb年代を測定した．個々のジルコン粒子の組織や形状の評価とともにピーク分離等の統計学的手法を用い，信頼度の高い堆積年代値として約268～255 Maの年代値を得ることができた．これにより中期ペルム紀Capitanianの放散虫化石帯に年代値を導入できる見通しが得られた．（３）では，前期白亜紀の放散虫化石が産出する富良野地域の蝦夷層群において研究分担者（植田勇人）とともに地質調査を行い，地質の把握，放散虫生層序の再検討および凝灰岩のジルコンU-Pb年代の測定を進めた．また，ジュラ紀－前期白亜紀境界付近については，福島県南相馬地域に分布する相馬中村層群にて研究分担者（松岡 篤）とともに地質調査を行い，放散虫の重要な生層準の確認と凝灰岩からのジルコンの抽出を進めた．
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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
平成30年度は「研究の目的」に記載した対象とする化石帯の時代のうち，古生代のシルル紀～デボン紀およびペルム紀について重点的に検討を行い，放散虫化石帯へのジルコンU-Pb年代の導入を進め，以下の結果が得られた．
シルル紀～デボン紀については，国内で最も連続的に層序が保存されている黒瀬川帯の鴻ノ森地域・横倉山地域の下部デボン系において放散虫生層序の再検討を行い，重要な生層準を確定した．この結果については，「GREAT 2018」（Kurihara, 2018）と「2018年度微古生物リファレンスセンター研究集会（MRC）つくば大会」（栗原・土屋，2019）にて発表し，日本地球惑星科学連合2019年大会にても発表予定である．なお，黒瀬川帯の下部デボン系では凝灰岩からジルコンの抽出を試みたものの，今のところLA-ICPMSにて年代測定が可能なジルコン粒子は得られていない．ただし，この下部デボン系では既存研究にてジルコン年代が測定されているため（Aitchison et al., 1996），検討層準の追加・抽出手法の改良を行えば，年代測定が可能なジルコン粒子を得ることができると考えている．
ペルム紀については，放散虫化石が報告されている飛騨外縁帯森部層においてジルコンのU-Pb年代を複数の層準の砂岩・凝灰岩で測定し，データの一部を論文として公表した（鈴木ほか，2019）．また，放散虫化石が産出した層準に近接する凝灰岩から約280 Maの年代値が得られ，森部層の放散虫産出層準が前期ペルム紀であることが明らかになった．この成果については，「日本地質学会第125年学術大会」および「GREAT 2018」にて発表した（鈴木・栗原，2018；Suzuki and Kurihara, 2018）．
以上，平成30年度は研究実施計画に概ね沿った成果が得られたため，上位の区分を選択した．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で検討を行っている時代のうち，シルル紀～デボン紀については飛騨外縁帯での検討により放散虫化石帯の主要な生層準に年代値を与えることに関して一定の成果を得ることができている．平成30年度では黒瀬川帯において飛騨外縁帯と同様の方法で検討を行ったが，年代測定を行えるジルコン粒子を得ることができなかった．これについては，目下，検討層準の追加と抽出手法の改良を進めており，今後速やかにジルコン粒子抽出と年代測定を行い，平成30年度の検討で新たに認識された生層準に年代値を与えていく．これら飛騨外縁帯・黒瀬川帯・南部北上帯の検討結果については，共産するコノドント・キチノゾア化石等（例えば，Vandenbroucke et al., 2019）との比較を通して年代値の妥当性を検証し，論文化を進める．
ペルム紀については，飛騨外縁帯・黒瀬川帯・舞鶴帯の検討にて，前期ペルム紀と中期ペルム紀の後半を代表する放散虫化石群集が産出する層準においてジルコンのU-Pb年代値が得られた．さらに飛騨外縁帯（福地地域水屋ヶ谷層）にて追加の年代値が得られれば，論文として必要なデータセットが揃う．今後，速やかにデータを取得し，論文化を進める．
中生代ジュラ紀の放散虫化石帯については，引き続き福島県南相馬地域の相馬中村層群のジュラ系－下部白亜系小山田層にて行っている検討を進める．本層からはジュラ紀から最前期白亜紀のアンモナイト・放散虫化石が連続的に産出するとともに，平成30年度の調査にて多数の層準で凝灰岩が挟在していることを確認しているため，早い段階でジルコンのU-Pb年代値を取得し，公表に向けたデータの取りまとめを行う．また，白亜紀の放散虫化石帯については，平成29・30年度に検討を行った北海道蝦夷層群新冠地域・富良野地域における放散虫化石・ジルコン年代のデータをまとめ，論文化を進める．
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| Causes of Carryover |
平成30年度は平成29年度の実施状況報告書に記載した今後の研究の推進方策に則り，LA-ICPMSを用いた凝灰岩・砂岩中のジルコン粒子のU-Pb年代の検討を進めたが，年度途中においてLA-ICPMSのレーザーを調整することにより，より高い精度でばらつきの少ないU・Pbの同位体比データを得ることができることが判明した．このレーザー調整の費用のため，前倒し支払請求を行うとともに平成30年度に計上していたLA-ICPMSのアルゴンガス・ヘリウムガス代をこちらに用いることを計画したが，平成30年度末にレーザー調整費用が新潟大学の経費にて支払われることになった．このため，レーザー調整の費用として予定していた金額が次年度使用額として生じた．
次年度使用額と翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画については，当初の計画通り，LA-ICPMSのアルゴンガス・ヘリウムガス代として用いる．
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[Journal Article] Chitinozoans and scolecodonts from the Silurian and Devonian of Japan2019
Author(s)
Vandenbroucke, T. R. A., Hints, O., Williams, M., Wallis, S., Velleman, J., Kurihara, T., Tanaka, G, Komatsu, T., Mannik, P., Siveter, D. J., De Backer, T.
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Journal Title
Island Arc
Volume: 28
Pages: 1-13
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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