2021 Fiscal Year Annual Research Report
Mesoarchean largest environmental change in earth history: the relationship between continental growth and oceanic condition
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20H01996
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
清川 昌一 九州大学, 理学研究院, 准教授 (50335999)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 孝 茨城大学, 教育学部, 教授 (10272098)
竹原 真美 国立極地研究所, 研究教育系, 特任研究員 (70792448)
池原 実 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (90335919)
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)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 中太古代 / 縞状鉄鉱層 / 黒色頁岩 / 黄鉄鉱 / シデライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在まで取得している試料についてより詳細な観察/分析を行い，大陸形成がスタートした中太古代における海洋状態の状況を明らかにしようとした．試料は31億年前のCleaverville層の掘削コアCL3およびバーバートン帯コマチ川セクションのマペペ層の取得試料について観察により，層序の立て直し，顕微鏡観察，電顕観察，化学分析を行ってきた．
マペペ層は柱状図やルートマップが完成しており，連続試料が残っている．ただ，川沿いの新鮮な岩石試料ではあるが，泥岩部分は風化されており，特にBIFと思われる場所はゴッサン化しており，オリジナルな鉄層を復元することができていない．
一方，オーストラリア，ピルバラの掘削CL3コアは，海岸線で広範囲に見られるBIF層の赤く見えていた地層は緑泥石からなる粘土層であり，それとチャートと酸化鉄のラミナからなる縞状鉄鉱層が互層することが明らかになった．初期の鉄の沈殿はシデライトが沈殿しており，沈殿後により結晶化することを見いだした．鉄濃集層もシリカ分がすくない粘土層中に鉄分が増加してくるようであり，その部分のみマグネタイト結晶ができ，粘土層中の鉄分の増加過程とシデライト形成の要因が太古代BIFの形成に関与することがわかった．
今のところ，これらの試料には陸源物質は挟んでおらず，基本火山灰とシリカ層そして鉄層からなる．地層はこれらより上位の地層になってくると陸源砕屑物が増えてくる．この変化は，広域な陸地が広がることによるものか，ローカルな変化を見ているかについては，側方分布を行うことおよびSrなどの花崗岩の影響をどのくらい含むかを検討する予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初，掘削を予定していたが，コロナの影響のために計画は大幅におくれた．また，当初予定していた学生との研究教育および試料作成などに時間がかかっており，当初の予定より遅れ気味である．
今までの試料についての詳細な観察/分析に集中して行うことにした．
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| Strategy for Future Research Activity |
現地調査ができないために，今までの試料についての詳細観察/分析および成果作成に力を入れることにした．そして，特に31－32億年前の層序が確定（自分らで計画した）しているクリバービル層とアフリカ，マペペ層について詳細な記載/高精度の分析を行う予定である．クリバービル層は，新鮮なコア試料を取得しており，200ｍの記載が終わりつつあるが，より詳細な鏡下視点の連続した記載が行われていない．また，類似の地層である，マペペ層では20cmおきの試料採取が終わっているが，詳細な炭素，硫黄，全岩分析はまだ行われていない．これらを行うことで陸源の影響，火山活動の影響を把握して，この時代の海洋環境とその変化について考察する．
また，BIFの形成にグリーナライト（鉄の粘土鉱物）が関与しているとの報告があり，保存の良いCL3コアについても，TEM観察を行いその関与の有無を明らかにする．また，緑泥石からなる緑色泥岩層は，マペペ層のチャート/BIFの互層や熱水直上にたまっているチャート層中（Dixon Island Formation） にも残されており，定常的な太古代の堆積物の可能性がある．この均質で堆積構造のない層についても，REEや全岩分析よりその起源を追求していく．
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Progressive ocean oxygenation at ~2.2 Ga inferred from geochemistry and molybdenum isotopes of the Nsuta Mn deposit, Ghana.2021
Author(s)
4.Kosuke T. Goto, Yasuhito Sekine, Takashi Ito, Katsuhiko Suzuki Ariel D. Anbar, Gwyneth W. Gordon, Yumiko Harigane, Teruyuki Maruoka, Gen Shimoda, Teruhiko Kashiwabara, Yutaro Takaya, Tatsuo Nozaki, James R. Hein, George M. Tetteh, Frank K. Nyame, Shoichi Kiyokawa,
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Journal Title
Chemical Geology
Volume: 567
Pages: 1-12
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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