2021 Fiscal Year Annual Research Report
The sulfur 4-isotope study for environment of the early Earth
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20H01999
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
牛久保 孝行 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (10722837)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小宮 剛 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (30361786)
清水 健二 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (30420491)
上野 雄一郎 東京工業大学, 理学院, 教授 (90422542)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 硫黄同位体 / 硫化鉱物 / 二次イオン質量分析計 / SIMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二次イオン質量分析計（SIMS）を用いて高精度の局所硫黄同位体比分析法を確立し、地質試料から太古代の表層環境の変動や堆積物中の微生物活動を読み解くことを目指している。
令和3年度はSIMSのFaraday Cup検出器用高精度アンプリファイアを導入し、地殻プレートの沈み込みに伴う表層物質循環研究で重要となる島弧・海洋島のメルト包有物の硫黄同位体比と水素同位体比分析の高精度化を達成した。成果の一部は令和3年度に国際会議で発表を行い、その他の成果についても令和4年度以降に国際会議での発表と研究論文のとりまとめを進める予定である。
大型の多細胞生物が多く出現するエディアカラ～カンブリア紀の堆積岩試料調べ、堆積岩組織と硫黄同位体比、微量元素組成情報を組み合わせる事で海洋の酸化還元状態や堆積環境を探る研究に着手した。一部試料については分析を完了しており、令和4年度に国際会議で研究成果を発表予定である。
また、火成岩試料や金属鉱床試料、炭酸塩岩試料研究の展開を目指して、これら試料に多く含まれるPyrite（FeS2）以外の硫化鉱物、硫酸塩成分を含む炭酸塩鉱物（CAS）の標準試料を探す取り組みを進めている。これまでにPyrrhotite（Fe1-xS）、Chalcopyrite（CuFeS2）、Ca-carbonate（CaCO3）について元素組成と同位体比組成が十分に均質な結晶を見つけることが出来ており、硫黄同位体比を決定してSIMS分析用標準試料として確立する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナウイルスの蔓延防止対策として研究協力者の往来が著しく制限されたために、分析試料の観察法や加工法などの対面でなければ伝え難い技術・情報の交流が行えなかった。結果として当初予定していた各拠点での同時並行作業を思う様に進めることが出来ず、効率的に研究を推進することが出来なかった。
代わりに多くの時間を要する標準試料を探す取り組みを優先して行い、いくつかの鉱物について新しい標準試料として確立出来そうな試料を見つけることが出来た。これら新標準試料を活用する事で、火成岩試料、堆積岩試料の両方で多様な試料を分析できる準備が整った。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは新しく見つけた標準試料候補鉱物について安定同位体質量分析装置を用いて硫黄同位体比の値を確定し標準試料として確立させる。
炭酸塩鉱物中の硫黄成分の同位体比分析法を確立し、堆積岩試料について炭酸塩鉱物と硫化鉱物の両方の同位体比データから、海水と微生物活動で形成された硫化鉱物成分両方の硫黄同位体比組成の変動を研究できるようにする。
新しい標準試料を活用し、太古代の火成岩試料の硫黄同位体比分析研究に取り組む。
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