2012 Fiscal Year Annual Research Report
微量元素をプロキシとした初期原生代の大気酸素上昇パターン解明
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24340132
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
村上 隆 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00253295)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇都宮 聡 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (40452792)
鈴木 庸平 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00359168)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 大気進化 / 風化 / 微量元素 / 古土壌 / 低酸素 |
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| Research Abstract |
25-20億年前の初期原生代に地球史上最大の地球表層環境変動イベントが起こった。微量元素(V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Mo)は様々な酸化還元ポテンシャルを持つので、当時の大気酸素濃度に応じ、それぞれ特有の挙動を示すことが期待できる。28-18億年前の古土壌の微量元素の挙動を解析し、初期原生代における長期的傾向としての緩やかな酸素濃度上昇の検証を行う。
(i)グローブボックス制御装置の設置
循環式酸素分圧制御装置を購入し、設置試験を行い、酸素分圧が10^<-10>気圧での運転が可能であることを確認した。本装置納入までは10^<-5>気圧での運転だったので、より低酸素での実験が可能になった。ただ、10^<-6>や10^<-7>気圧付近での装置の安定性は今後の課題である。
(ii)微量元素の大陸での濃度変動
古土壌試料は、Mt.Roe(27.6億年前)、Pronto(24.5億年前)、Cooper Lake(24.5億年前)、Ville Marie(23.3億年前)、Hokkalampi(23-2億年前)、Flin Flon(18.5億年前)を使用した。XRFにて主要元素の測定を行い、微量元素は岩石を分解、溶液化した後、ICP-AES&-MSにて測定した。一部の古土壌は文献データを活用した。これらの濃度をMurakami et al.(2011, GCA)の方法に従い、element retention(MR)で解析した。この結果、Coは初期原生代になり、より大陸に保持(海洋に流出しない)されるようになり、V, Crは大陸での保持が幾分弱くなり、Ni, Znは大陸での保持が幾分強くなり、Mo, Cuは変化をとらえることができなかった。
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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
循環式酸素分圧制御装置は超低圧(10^-10気圧)では安定していたが、10'-6や10'-7気圧付近で若干不安定で、今後工夫を必要とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究実施計画に基づき、粛々と進める。特に大陸と海洋との微量元素の対応に留意する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
昨年度購入した循環式酸素分圧制御装置に対応するグローブボックススを購入し、超低圧(10^10気圧)まで安定した酸素コントロールを行う。海洋堆積物での微量元素の測定は、昨年度の古土壌での解析結果とどのように対応するか留意を必要とする。低酸素環境での硫化鉱物の溶解速度の実験は、特にこの点と関連する。
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