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2023 Fiscal Year Annual Research Report

高時間分解能での化学種及び同位体分析に基づくペルム紀末大量絶滅時の環境変動解明

Research Project

Project/Area Number 22H00182
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

中田 亮一  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 (50726958)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 新田 清文  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光推進室, 研究員 (00596009)
高橋 聡  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60615251)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Keywordsペルム紀末 / 化学種分析 / 同位体比分析
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、①XAFS分析に先立つ蛍光X線(XRF)マッピングの高速化と、②同位体比分析必要試料量の2桁減少という本研究で鍵となる2つの基盤技術を確立し、③ペルム紀末から三畳紀にかけての遠洋域堆積岩および遠洋海山炭酸塩岩の同位体比分析と放射光XAFS分析を高時間分解能で行い、ペルム紀末大量絶滅イベント時の環境変動とその回復過程の解明を4年間で行う計画をしている。
2023年度は、遅れていたon the flyステージが納品された後、既に開発していた測定プログラムを通して速やかにテストを行い、①XAFS分析に先立つ蛍光X線(XRF)マッピングの高速化を達成した。試料の走査範囲にもよるが、約1000マイクロメートル四方であれば、1/10程度の時間でXRFマップの取得を実現した。
また、③ペルム紀末から三畳紀にかけての遠洋域堆積岩のSr同位体比分析を行うとともに、硫黄およびリン化学種分析を実施した。ただし、硫黄については硫酸塩種が多く検出されており、初生的なものであるのか、試料採取後に酸化したのか要検討である。また、リン化学種分析では、予想以上にケイ素の蛍光X線によるバックグラウンド増加が顕著であり、スペクトルの取得は達成したものの、質の良いスペクトルが取得できていない。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

X線化学種分析に関しては測定データの質に改良の余地が残るものの、概ね当初計画通りの進捗状況であるため。

Strategy for Future Research Activity

リン化学種分析ではケイ素による妨害のため、当初予定よりも大幅に測定時間を要する状況となっているため、当初計画よりは化学種分析に用いる時間を増やす必要がある。それ以外は概ね計画に従って実施する。

  • Research Products

    (34 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (18 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 17 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Comparative study on cavernous weathering features formed by coastal processes and acidic alteration: Implications for rounded pits on Martian rocks2024

    • Author(s)
      Sugiuchi Mitsuteru、Sekine Yasuhito、Takahashi Satoshi
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 410 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2023.115889

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxygen increase and the pacing of early animal evolution2024

    • Author(s)
      Kaiho Kunio、Shizuya Atena、Kikuchi Minori、Komiya Tsuyoshi、Chen Zhong-Qiang、Tong Jinnan、Tian Li、Gorjan Paul、Takahashi Satoshi、Baud Aymon、Grasby Stephen E.、Saito Ryosuke、Saltzman Matthew R.
    • Journal Title

      Global and Planetary Change

      Volume: 233 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2024.104364

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hadean mantle oxidation inferred from melting of peridotite under lower-mantle conditions2023

    • Author(s)
      Kuwahara Hideharu、Nakada Ryoichi、Kadoya Shintaro、Yoshino Takashi、Irifune Tetsuo
    • Journal Title

      Nature Geoscience

      Volume: 16 Pages: 461~465

    • DOI

      10.1038/s41561-023-01169-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Partitioning of Fe2+ and Fe3+ between bridgmanite and silicate melt: Implications for redox evolution of the Earth's mantle2023

    • Author(s)
      Kuwahara Hideharu、Nakada Ryoichi
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 615 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2023.118197

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of carbonate-associated sulfate (CAS) in a Noachian Martian meteorite Allan Hills 840012023

    • Author(s)
      Kajitani Iori、Koike Mizuho、Nakada Ryoichi、Tanabe Gaku、Usui Tomohiro、Matsu'ura Fumihiro、Fukushi Keisuke、Yokoyama Tetsuya
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 620 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2023.118345

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cerium geochemical composition of the upper continental crust through time: Implications for tracing past surface redox conditions2023

    • Author(s)
      Li Wenshuai、Nakada Ryoichi、Takahashi Yoshio、Gaschnig Richard M.、Hu Yongfeng、Shakouri Mohsen、Rudnick Roberta L.、Liu Xiao-Ming
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 359 Pages: 20~29

    • DOI

      10.1016/j.gca.2023.08.024

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 有機物-金属元素相互作用の開拓とXAFSを用いた有機宇宙化学分析2023

    • Author(s)
      中田 亮一
    • Journal Title

      Researches in Organic Geochemistry

      Volume: 39 Pages: 47~59

    • DOI

      10.20612/rog.39.2_47

  • [Journal Article] Effect of line tension on domain formation of fluorinated compounds at alkane/water interface2023

    • Author(s)
      Takiue Takanori、Takayose Shunichi、Hotta Tetsuya、Kamikido Nobuyoshi、Saiki Kosuke、Shirai Chikara、Mitsuda Runa、Ina Toshiaki、Nitta Kiyofumi、Tanida Hajime、Uruga Tomoya、Ikeda Norihiro
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      Volume: 676 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2023.132318

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 5D Analysis of Capacity Degradation in Battery Electrodes Enabled by Operando CT‐XANES2023

    • Author(s)
      Kimura Yuta、Huang Su、Nakamura Takashi、Ishiguro Nozomu、Sekizawa Oki、Nitta Kiyofumi、Uruga Tomoya、Takeuchi Tomonari、Okumura Toyoki、Tada Mizuki、Uchimoto Yoshiharu、Amezawa Koji
    • Journal Title

      Small Methods

      Volume: 7 Pages: -

    • DOI

      10.1002/smtd.202300310

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Counteranion-induced structural isomerization of phosphine-protected PdAu8 and PtAu8 clusters2023

    • Author(s)
      Fujiki Yu、Matsuyama Tomoki、Kikkawa Soichi、Hirayama Jun、Takaya Hikaru、Nakatani Naoki、Yasuda Nobuhiro、Nitta Kiyofumi、Negishi Yuichi、Yamazoe Seiji
    • Journal Title

      Communications Chemistry

      Volume: 6 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42004-023-00929-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxidation and phase transfer of individual Cr-doped dendritic FeOx particles visualized by full-field nano-XAFS spectroimaging2023

    • Author(s)
      Ishiguro Nozomu、Matsui Hirosuke、Wakamatsu Kohei、Suzuki Yoya、Sekizawa Oki、Nitta Kiyofumi、Terada Yasuko、Uruga Tomoya、Tada Mizuki
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 25 Pages: 17197~17206

    • DOI

      10.1039/d3cp00907f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Present status of micro-spectroscopy at BL37XU2023

    • Author(s)
      Nitta Kiyofumi、Suga Hiroki、Sekizawa Oki
    • Journal Title

      Radiation Physics and Chemistry

      Volume: 211 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.radphyschem.2023.111028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Emergence of Dynamically‐Disordered Phases During Fast Oxygen Deintercalation Reaction of Layered Perovskite2023

    • Author(s)
      Yamamoto Takafumi、Kawaguchi Shogo、Kosuge Taiki、Sugai Akira、Tsunoda Naoki、Kumagai Yu、Beppu Kosuke、Ohmi Takuya、Nagase Teppei、Higashi Kotaro、Kato Kazuo、Nitta Kiyofumi、Uruga Tomoya、Yamazoe Seiji、Oba Fumiyasu、Tanaka Tsunehiro、Azuma Masaki、Hosokawa Saburo
    • Journal Title

      Advanced Science

      Volume: 10 Pages: 230186

    • DOI

      10.1002/advs.202301876

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microscopic synchrotron X-ray analysis of mercury waste in simulated landfill experiments2023

    • Author(s)
      Takaoka Masaki、Kusakabe Taketoshi、Shiota Kenji、Hirata Osamu、Kawase Keizou、Yanase Ryuji、Nitta Kiyofumi
    • Journal Title

      Journal of Material Cycles and Waste Management

      Volume: 25 Pages: 2599~2611

    • DOI

      10.1007/s10163-023-01632-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Revisiting Cationic Doping Impacts in Ni-Rich Cathodes2023

    • Author(s)
      Hou Xueyan、Katsumata Takuya、Kimura Yuta、Tamenori Yusuke、Nitta Kiyofumi、Yamagishi Hirona、Amezawa Koji、Nakamura Takashi
    • Journal Title

      ACS Applied Energy Materials

      Volume: 6 Pages: 2072~2080

    • DOI

      10.1021/acsaem.2c04141

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Centennial scale sequences of environmental deterioration preceded the end-Permian mass extinction2023

    • Author(s)
      Saito Ryosuke、Wormer Lars、Taubner Heidi、Kaiho Kunio、Takahashi Satoshi、Tian Li、Ikeda Masayuki、Summons Roger E.、Hinrichs Kai-Uwe
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-023-37717-0

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Conodont biostratigraphy of a Carboniferous?Permian boundary section in siliceous successions of pelagic Panthalassa revealed by X-ray computed microtomography2023

    • Author(s)
      Muto Shun、Takahashi Satoshi、Murayama Masafumi
    • Journal Title

      Frontiers in Earth Science

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.3389/feart.2023.1162023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] REE geochemistry of conodont fossils from pelagic deep-sea sedimentary rocks2023

    • Author(s)
      Matsumoto Hironao、Takahashi Satoshi、Muto Shun、Iizuka Tsuyoshi
    • Journal Title

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      Volume: 57 Pages: 184~196

    • DOI

      10.2343/geochemj.GJ23017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Intensity of the ancient Martian magnetic field estimated from the strong magnetic anomaly data: strong or weak dynamo field?2023

    • Author(s)
      佐藤雅彦、潮田雅司、中田亮一、田村裕二郎、山本伸次、小澤一仁、高橋 太
    • Organizer
      JpGU2023
  • [Presentation] Gallium isotopic composition of GSJ rock reference samples2023

    • Author(s)
      Chizu Kato, Rikuya Aso, Satoshi Fukutani, Ryoichi Nakada, Kazuya Nagaishi, Shigeyuki Wakaki and Toshiyuki Fujii
    • Organizer
      Goldschmidt 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In-situ nitrogen chemical speciation of alteration minerals in terrestrial Mars analog2023

    • Author(s)
      Ai Kurokawa, Mizuho Koike, Kento Onishi, Yuta Sumiya, Ryoichi Nakada, Haruna Sugahara, Tomohiro Usui and Hans E.F. Amundsen
    • Organizer
      Goldschmidt 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ノビアスキレートPA-1固相抽出法を用いた降雨及び降雪中鉛同位体分析の前処理 方法の検討及び MC-ICP-MS法を用いた夏季降雨中鉛の発生源識別2023

    • Author(s)
      所竣一、山本祐平、中田亮一、村瀬遼亮、今井昭二
    • Organizer
      日本分析化学会第72年会
  • [Presentation] 地球岩石試料の高精度ガリウム同位体分析2023

    • Author(s)
      加藤千図、麻生陸也、福谷哲、中田亮一、永石一弥、若木重行、藤井俊行
    • Organizer
      日本原子力学会2023年秋の大会
  • [Presentation] XANESによる化学種解析と層状ケイ酸塩中の元素組成に基づくリュウグウ母天体の水環境の推定2023

    • Author(s)
      河合敬宏、福士圭介、菅大輝、上椙真之、山下翔平、中田亮一、小池みずほ、吉田英人、松本恵、中村智樹、大浦正樹、高橋嘉夫
    • Organizer
      日本地球化学会第70回年会
  • [Presentation] 火星の表層環境史解明に向けた火星隕石の局所窒素化学種解析2023

    • Author(s)
      大西健斗、小池みずほ、黒川愛、住谷優太、中田亮一、臼井寛裕、菅原春菜
    • Organizer
      日本惑星化学会2023年秋季講演会
  • [Presentation] Estimation of the magnetic field intensity of ancient Mars using the magnetic anomaly data2023

    • Author(s)
      Masahiko Sato, Masashi Ushioda, Ryoichi Nakada, Yujiro Tamura, Shinji Yamamoto, Kazuhito Ozawa, Futoshi Takahashi, Ryoya Sakata, Kanako Seki
    • Organizer
      AGU
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nitrogen Chemical Speciation of Carbonates and Clay minerals in a Terrestrial Mars analog2023

    • Author(s)
      A. Kurokawa, M. Koike, K. Onishi, Y. Sumiya, R. Nakada, N. Tomioka, T. Okuchi, H. Sugahara, Chang Ching Wang, T. Usui, and Hans E. F. Amundsen
    • Organizer
      the 86th annual meeting of The Meteoritical Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ケイ酸塩ガラス中における Zr の存在状態2023

    • Author(s)
      近藤望、河野義生、中田亮一、尾原幸治
    • Organizer
      日本地球化学会第70回年会
  • [Presentation] 石灰質構成要素から明らかにする備北層群“藻類石灰岩”の堆積環境2023

    • Author(s)
      清水真音、中田亮一、白石史人
    • Organizer
      日本地質学会西日本支部会
  • [Presentation] 愛媛県西予市に分布する鳥巣式石灰岩の堆積環境と堆積年代2023

    • Author(s)
      鬼頭岳大、中田亮一、白石史人
    • Organizer
      日本地質学会西日本支部会
  • [Presentation] Depositional features and eukaryotic microfossils of Mesoproterozoic Chitrakoot Formation, Vindhyan Supergroup, the central India2023

    • Author(s)
      Abhishek Pandey, Partha P. Chakraborty, Ryoichi Nakada, Fumito Shiraishi
    • Organizer
      日本地質学会西日本支部会
  • [Presentation] Toward decoding photoautotroph assemblage in the pelagic super ocean anoxia2023

    • Author(s)
      Satoshi Takahashi, Kenta Asahina, Yui Kouketsu
    • Organizer
      JpGU2023
    • Invited
  • [Presentation] 前期三畳紀の極端温暖化と直後の気候寒冷化に駆動された海洋無酸素化2023

    • Author(s)
      高橋 聡,山北 聡,武藤 俊,小嶋 智,海保邦夫,山崎慎一,土屋範芳,熊 怡俊,ポールトン サイモン,ポール ウィグナル,松本廣直,板井啓明,藤林 恵
    • Organizer
      地質学会第130年学術大会
  • [Remarks] 研究代表者のホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/ryo-nakada/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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