2014 Fiscal Year Research-status Report
岩塩流体包有物から読み解く海水組成の変化～白亜紀から現在まで～
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25400505
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
黒田 潤一郎 独立行政法人海洋研究開発機構, 生物地球化学研究分野, 主任研究員 (10435836)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 岩塩 / 海水組成 / 白亜紀 / 中新世 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、地球史の中で中生代～新生代の蒸発岩体に注目し、その蒸発岩（岩塩や石膏）の化学分析を行って蒸発岩形成プロセスを理解することが目的である。初年度（平成25年）は、中新世の地中海メッシニアン塩分危機で沈殿したシチリアの岩塩と石膏、紅海の掘削で採取された岩塩、タイの蒸発岩類を採取した。平成26年度は、クライオステージ対応の収束イオンビーム電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分析装置システムを用いた流体包有物の主要元素分析に関する手法開発を重点的に進めた。これは、JAMSTEC高知コア研究所に新たに導入された微小領域加工・分析システムであり、超低温（クライオ）の試料ステージが利用できるため岩塩の流体包有物を極低温で固化させたまま研磨して電子線プローブマイクロ分析ができる、非常に画期的な分析技術である。平成26年度の研究により、分析手法の最適条件を決めることができた。また、分析に必要な標準試料についての検討も進めた。これにより、10マイクロメートル以上の流体包有物の主要元素濃度を測定することができるようになった。
平成25年度から始めていたオスミウム同位体比を用いた新生代の地中海-大西洋の海水交換の歴史と地中海の海盆発達史、メッシニアン塩分危機の成因についての研究は、成果をまとめて論文を国際誌に投稿した。白亜紀の古環境変動に関する論文が米国地質学会のSpecial Volumeに掲載された。メッシニアン塩分危機に関するレビューを国内誌（地質学雑誌）に投稿し、出版された。また、地中海流出水の歴史に関する論文（共著）がScience誌に掲載された。さらに、新しい試みとしてレーザーアブレーション・マルチコレクター誘導結合プラズマ質量分析計を用いた塩素同位体分析をスタートさせた。
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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
第二年度である平成26年度は分析手法の確立を重点的に行い、順調に当初予定を遂行させることができた。特筆すべきは、クライオステージ対応の収束イオンビーム電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分析装置を用いて10マイクロメートル以上の流体包有物の主要元素濃度を測定することができるようになったことである。また、地中海の中新世堆積物のオスミウム同位体分析を行った成果を国際誌に投稿した。今年度はシチリアの調査を基に地中海のメッシニアン塩分危機の研究に関する論文を地質学雑誌に投稿して掲載された。また、白亜紀の古環境変動に関する論文が米国地質学会のSpecial Volumeに掲載された。地中海流出水の歴史に関する論文（共著）がScience誌に掲載された。この成果を国内学会で２件、国際学会で３件の発表おこなった。新しい試みとしてレーザーアブレーション・マルチコレクター誘導結合プラズマ質量分析計を用いた塩素同位体分析をスタートさせることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である平成27年度は、これまでに確立した流体包有物の化学分析を実際の岩塩試料に応用するフェーズに入る。先述のクライオステージ対応の収束イオンビーム電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分析装置での流体包有物表面加工と主要元素分析により、蒸発岩の流体包有物から過去の海水の化学組成を復元する。これまでの研究で世界各地のさまざまな時代の蒸発岩を採取し、それらの岩石学的記載を進めてきた。その中で、明らかに初生的な流体包有物が保存されている蒸発岩に注目し、それらの分析を行って、過去の海水の化学組成を復元する。上記のクライオステージ対応の収束イオンビーム電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分析装置により、これまでにない高精度・高確度分析が可能になると考えている。最終年度である平成27年度は、これらの新しい成果を積極的に情報発信（論文投稿・学会発表）する予定である。
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| Causes of Carryover |
平成26年度に計上していた予算のうち、海外でのサンプリング(オーストリア・ザルツブルク、ハルシュタットの中生代岩塩鉱床の調査および岩塩採取)を予定していた一件を翌年度に実行するよう変更したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
中生代の岩塩の試料採取サンプリングを平成27年度に行う。これにより、全体のプロジェクトの進行に大きな影響は与えない。
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[Journal Article] 海盆の蒸発：蒸発岩の堆積学とメッシニアン期地中海塩分危機2014
Author(s)
黒田潤一郎, 吉村寿紘, 川幡穂高, Francisco J. Jimenez-Espejo, Stefano Lugli, Vinicio Manzi, Marco Roveri
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Journal Title
地質学雑誌
Volume: 120
Pages: 118-200
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Onset of Mediterranean outflow into the North Atlantic2014
Author(s)
F.J. Hernandez-Molina, D.A.V. Stow, C.A. Alvarez-Zarikian, G. Acton, A. Bahr, B. Balestra, E. Ducassou, R. Flood, J.-A. Flores, S. Furota, P. Grunert, D. Hodell, F.J. Jimenez-Espejo, J.K. Kim, L. Krissek, J. Kuroda, B. Li, E. Llave, J. Lofi, L. Lourens, M. Miller, F. Nanayama, N. Nishida et al.
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Journal Title
Science
Volume: 344
Pages: 1244-1250
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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