白亜系における高解像度国際標準年代尺度とテフロクロノロジーの樹立

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25287130
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高嶋 礼詩 東北大学, 学術資源研究公開センター, 准教授 (00374207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西 弘嗣 東北大学, 学術資源研究公開センター, 教授 (20192685) ; 松原 尚志 北海道教育大学, 教育学部, 准教授 (30311484) ; 山中 寿朗 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (60343331) ; 折橋 裕二 東京大学, 地震研究所, 助教 (70313046) ; 黒田 潤一郎 独立行政法人海洋研究開発機構, その他部局等, 研究員 (10435836)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 年代尺度 / 白亜紀 / テフロクロノロジー / U-Pb年代 / 蝦夷層群

Outline of Annual Research Achievements

本年度は，北海道の白亜系蝦夷層群および根室層群，空知層群において凝灰岩試料を50試料採取し，それら試料からアパタイトを抽出してその化学組成を波長分散型のEPMAで分析した．その結果，いずれの凝灰岩のアパタイトもF, Cl, Mg, Mn, Fe含有量において，各凝灰岩で異なる領域にプロットされ，本手法による凝灰岩の識別が十分に可能であることがわかった．一方，本手法の有効性を検証するために，中新世の室生火砕流堆積物および第四紀の十勝よび美瑛火砕流堆積物についても予察的にアパタイトの化学組成を分析した．その結果，十勝火砕流堆積物と美瑛火砕流堆積物に関しては，溶結・非溶結にかかわらず，同一の火砕流のアパタイトの微量元素含有量ははすべて一致し，一方，異なる火砕流（十勝火砕流堆積物と美瑛火砕流堆積物）の場合は違いが明瞭に識別できることが明らかになった．また，室生火砕流堆積物については，数多くのフローユニットから構成されるが，これまでの研究では1つの火砕流として議論されてきた．しかし，今回，室生火砕流堆積物の全層準から試料を採取し，アパタイトを抽出して分析したところ，基底部，下部，中～上部で異なる組成を有することが明らかになった．このうち，広域テフラとして分布していたものは，下部のフローユニットの化学組成と一致することがわかった．このことから，アパタイトの化学組成は，火山噴火のメカニズムを解明するためのツールとしても利用可能であることが判明した．

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初は白亜紀の標準層序とテフロクロノロジーの樹立のみを目指していたが，さらに第三紀や第四紀の火山の発達史にも応用ができることが明らかになり，新しい分野の開拓につながる可能性が見いだせた．

Strategy for Future Research Activity

白亜紀の試料採取をさらに追加で採取し，アパタイトの化学組成を分析する．現時点では，白亜紀の各時代の凝灰岩の識別に重点を置いていたが，今後は，同一凝灰岩の追跡に重点を置いていきたいと考えている．また，第四紀の火山噴出物についてもアパタイトの化学組成を検討し，アパタイトの化学組成がマグマの性質をどのように反映するのかについての基礎的なメカニズムの解明も同時に行っていきたい．これを行うことにより，アパタイトの化学組成に検討が，火山噴火のメカニズム解明に貢献するものと考えられる．

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., Nishi, H., Hayashi, H., Suzuki, N., Byawali, 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
  • Peer Reviewed
• [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
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Devonian-Carboniferous transition containing a Hangenberg Black Shale environment in the Pho Han Formation on Cat Ba Island, northeastern Vietnam. (2014)
  • Author(s): Komatsu, T., Kato, S., Hirata, K., Takashima, R., Ogata, Y., Oba, M., Naruse, H., Ta, O., Ngyuen, P. D., Dang, H. T., Nguyen, H. H., Sakata, S., Kaiho, K., Koenigshof, P.
  • Journal Title: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology Volume: 404 Pages: 30-43
  • DOI: 10.1016/j.palaeo.2014.03.021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lower Triassic mixed carbonate and siliciclastic setting with Smithian-Spatian anoxic to dysoxic facies, An Chau basin, northeastern Vietnam (2014)
  • Author(s): Komatsu, T., Naruse, H., Shigeta, Y., Takashima, R., Maekawa, T., Dang, H. T., Dinh, T. C., Nguyen, P. D., Nguyen, H. H., Tanaka, G., Sone, M.
  • Journal Title: Sedimentary Geology Volume: 300 Pages: 28-48
  • DOI: 10.1016/j.palaeo.2014.03.021
  • Peer Reviewed
• [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
  • Peer Reviewed
• [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
  • Peer Reviewed
• [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: 2014-09-14 – 2014-09-14
• [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