北西太平洋における極限温室期の全環境復元

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24244082
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 西 弘嗣 東北大学, 学術資源研究公開センター, 教授 (20192685)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高嶋 礼詩 東北大学, 学術資源研究公開センター, 准教授 (00374207) ; 山中 寿朗 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (60343331) ; 桑原 義博 九州大学, 比較社会文化研究科(研究院), 准教授 (90281196)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 白亜紀 / 温暖化 / 北西太平洋 / 海洋無酸素事変

Outline of Annual Research Achievements

白亜紀で最も温暖化したと考えられている1億1300万年前のOAE1bおよび9400万年前のOAE2を対象として各種分析を行った結果，本年度は以下の研究成果を得ることができた．
１）白亜紀の海洋無酸素事変OAE1b, OAE2層準の年代モデルの確定：北海道蝦夷層群の惣芦別川，芦別川，白金川，古丹別川，大曲沢川，朱鞠内川の各セクションにおいて炭素同位体比および凝灰岩のU-Pb放射年代測定，浮遊性有孔虫化石の抽出を行い，さらに白金川のOAE2層に関してはオスミウム同位体比の測定を行った．その結果，同区間に関して世界で最も詳細な年代モデルを作成することができた．また，岩手県久慈層群において，炭素同位体比と凝灰岩のU-Pb放射年代の結果から，日本の陸生層で初めてOAE2層準を見出すことができた．
２）OAE2層準の環境変動：白金川，大曲沢川，朱鞠内川のOAE2層準において，昨年度に引き続き底生有孔虫群集および粘土鉱物分析を実施した．粘土鉱物組成およびイライトの結晶化度および底生有孔虫群集の溶存酸素指標種の増減に着目し，オスミウム同位体比の研究結果と比較した結果，OAE2直前の火成活動が活発化する時期に陸域に湿潤な環境が出現し，OAE2の発生と同時に乾燥化，海洋の貧酸素化が起こったことが明らかとなった．
３）OAE1b層準の陸生層の研究：兵庫県篠山層群において炭素同位体比と凝灰岩のU-Pb年代測定を行った結果，OAE1b層を含んでいることが明らかとなった．また，同層準の泥岩は暗灰色を呈し，他の層準は赤色を呈することから，湿潤気候が卓越していることが明らかになった．

Current Status of Research Progress

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

Reason

炭素同位体比層序，オスミウム同位体比層序，凝灰岩のU-Pb年代測定については，今年度でほぼ終了し，深海～浅海セクションのOAE2とOAE1b層準の高解像度の年代モデルの構築がほぼ完成した．現在進めている各セクションのOAE2とOAE1b層準の古環境解析についても粘土鉱物分析および底生有孔虫，浮遊性有孔虫の群集解析が8割程度終了した．

Strategy for Future Research Activity

今後は，陸生層のOAE2及びOAE1b層準の高精度年代モデルの構築と，深海～浅海セクションの同層準の石灰質ナノ化石と渦鞭毛藻化石の検討を行う予定である．

Research Products

• [Journal Article] Radiolarian biostratigraphic scheme and stable oxygen isotope stratigraphy in southern Japan (IODP Expedition 315 Site C0001) (2014)
  • Author(s): Matsuzaki, K. M., Nishi, H., Hayashi, H., Suzuki, N., Gyawali, B. R., Ikehara, M., Tanaka, T., Takashima, R.
  • Journal Title: Newsletters on Stratigraphy Volume: 47 Pages: 107-130
  • DOI: 10.1127/0078-0421/2014/0044
• [Journal Article] Middle to Late Pleistocene radiolarian biostratigraphy in the water-mixed region of the Kuroshio and Oyashio currents, northeastern margin of Japan (JAMSTEC Hole 902-C9001C) (2014)
  • Author(s): Matsuzaki, K. M., Suzuki, N., Nishi, H., Takashima, R., Kawate, Y., Sakai, T.
  • Journal Title: Journal of Micropaleontology Volume: 33 Pages: 205-222
  • DOI: 10.1144/jmpaleo2013-012
• [Journal Article] Paleoceanographic history of the Northwest Pacific Ocean over the past 740 kyr, discerned from radiolarian fauna (2014)
  • Author(s): Matsuzaki, K. M., Nishi, H., Suzuki, N., Cortesse, G., Eynaud, F., Takashima, R., Kawate Y., Sakai, T.
  • Journal Title: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology Volume: 396 Pages: 26-40
  • DOI: 10.1016/j.palaeo.2013.12.036
• [Journal Article] Cycladophora davisiana abundances as a paleoceanographic and stratigraphic tool in high latitude siliceous sediments (2014)
  • Author(s): Matsuzaki, K. M., Nishi, H., Suzuki, N., Kawate, Y., Takashima, R., Sakai, T.
  • Journal Title: Marine Micropaleontology Volume: 106 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.marimicro.2013.11.002
• [Presentation] 海洋無酸素事変1b発生時の環境変動 (2014)
  • Author(s): 西 弘嗣・小川 草平・高嶋 礼詩・桑原 義博
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-15 – 2014-09-15
• [Presentation] 重鉱物化学組成を用いた白亜紀凝灰岩の対比 (2014)
  • Author(s): 高嶋 礼詩・桑原 里・折橋 裕二・西 弘嗣
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-15 – 2014-09-15
• [Presentation] 北海道朱鞠内川セクションのCenomanian-Turonian境界イベント層準で見出された負のδ13Cエクスカーションにともなう陸上植生変動 (2014)
  • Author(s): 中村 英人・沢田 健・安藤 卓人・高嶋 礼詩・西 弘嗣
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-15 – 2014-09-15
• [Presentation] 北海道苫前地域に分布する蝦夷層群Cenomanian／Turonian境界堆積岩の有機地球化学分析による堆積環境・海洋生産変動の復元 (2014)
  • Author(s): 安藤 卓人・中村 英人・沢田 健・高嶋 礼詩・西 弘嗣
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-15 – 2014-09-15
• [Presentation] 南東フランス、白亜系海洋無酸素事変層準の黒色頁岩のパリノモルフ分析--海洋基礎生産者に注目して-- (2014)
  • Author(s): 安藤 卓人・沢田 健・高嶋 礼詩・西 弘嗣
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-15 – 2014-09-15
• [Presentation] Integrated Stratigraphy and U-Pb ages of the Cretaceous Yezo Group, exposed in Hokkaido, Japan. (2014)
  • Author(s): Nishi, H., Takashima, R., Yamanaka, T., Orihashi, Y., Hayashi, K.
  • Organizer: The second International Symposium of IGCP 608，”Cretaceous Ecosystems and their responses to paleoenvironmental changes in Asia and Western Pacific”
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-04
• [Presentation] High-resolution 187Os/188Os isotope stratigraphy and 206Pb/238U zircon geochronology reveal and verify the global occurrence of OAE 2: Yezo Group, Hokkaido, Japan (2014)
  • Author(s): Du Vivier, A. D. C., Selby, D., Condon, D. J., Takashima, R., Nishi, H.
  • Organizer: The second International Symposium of IGCP 608，”Cretaceous Ecosystems and their responses to paleoenvironmental changes in Asia and Western Pacific”
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-04
  • Invited
• [Presentation] Primary producer community during the mid-Cretaceous oceanic anoic events (OAEs) evaluated from algal biomarkers in sediments deposited in the Vocontian Basin, SE France (2014)
  • Author(s): Ando, T., Sawada, K., Takashima, R., Nishi, H.
  • Organizer: The second International Symposium of IGCP 608，”Cretaceous Ecosystems and their responses to paleoenvironmental changes in Asia and Western Pacific”
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-04
• [Presentation] Calcareous nannofossil biostratigraphy of the Cenomanian-Turonian Oceanic anoxic event 2 (OAE 2) record in California, USA (2014)
  • Author(s): Magtoto, C. Y., Fernando, A. G. S., Takashima, R., Nishi, H., Tomosugi, T.
  • Organizer: The second International Symposium of IGCP 608，”Cretaceous Ecosystems and their responses to paleoenvironmental changes in Asia and Western Pacific”
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-04
• [Presentation] 北海道の白亜系～漸新統の微化石・炭素同位体比層序・U-Pb年代と温室期北西太平洋の古環境イベント (2014)
  • Author(s): 西弘嗣・高嶋礼詩・山中寿朗・折橋裕二・林圭一
  • Organizer: 日本古生物学会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2014-06-29 – 2014-06-29
• [Presentation] 北西太平洋における白亜系－古第三系の層序と古環境変動の復元における意義 (2014)
  • Author(s): 西弘嗣・高嶋礼詩・山中寿朗・折橋裕二・林圭一・金綱将也
  • Organizer: 地球惑星連合大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-04-28