2016 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
26220713
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
小宮 剛 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (30361786)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 哲也 東京工業大学, 理学院, 教授 (00467028)
片山 郁夫 広島大学, 理学研究科, 教授 (10448235)
飯塚 毅 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70614569)
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Project Period (FY) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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Keywords | 初期地球 / 冥王代 / 初期マントル大規模分化 / 消滅核種同位体進化解読 / 初期地球表層環境進化 / 最古の生命の痕跡 |
Outline of Annual Research Achievements |
アカスタ片麻岩体の苦鉄質岩にRe-Os同位体系を適用し、その玄武岩マグマの形成年代(約42.7億年前)と形成時のOs同位体の初期値(0.4±1.1)を得た。得られた年代は、現存する地球最古の岩石の年代となる。アカスタ片麻岩体の苦鉄質岩は、NbやTaに負異常があること以外は、未分化マントル的な液相濃集元素パターンを持つ。NbやTaは核形成時に親鉄性の挙動をすることが知られており、その負異常はそのソースマントルが核形成時の分化の痕跡を残存していたことを示唆する。また、それは極めて高いOs初期値とも調和的である。また、その苦鉄質岩は現在の地球マントルのε142Nd値と同じ値を有することがわかった。その苦鉄質岩が未分化マントル的な親石性・液相濃集元素パターンを有することとε142Nd値に異常が見られないことから、地球のマントルは、42.7億年前には再均質化を受け、初期大規模分化の痕跡が一部を除き、消滅していたことを示唆する。また、その化学的特徴は地球の材料物質が普通や炭素質コンドライトとは異なり、エンスタタイトコンドライト的なε142Nd値を持っていたことを示す。 カナダ・ヌブアギツック表成岩帯の地質調査を行った。本地域は、これまでに147Sm/144Nd-142Nd/144Ndの擬似アイソクロン年代によって冥王代物質の存在が示唆されている地域である。しかし、その年代が真の火成年代なのか、複数の端成分の混合によるのかは、今なお議論がされている。私たちの地質調査に基づく新たな知見は主に三つあり、一つ目は本地域の苦鉄質岩体には極めて多数の珪長質貫入岩が存在すること、二つ目は従来の研究では超塩基性岩体は貫入岩であるとされたが噴出岩由来であること、三つ目は縞状鉄鉱層や礫岩の分布を詳細に記載したことである。一つ目の結果は、その擬似アイソクロンが混合によるものであることを示唆する。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究成果は、現存する最古の岩石であるアカスタ片麻岩体の苦鉄質岩から、Re-Os年代、Os同位体初期値、未分化マントルに比べてNbとTaに枯渇、NbとTaを除き未分化マントル的な液相濃集元素パターンやε142Nd値が新規に得られたことである。それぞれ、約42.7億年前という地球最古の岩石の年代、後期隕石重爆撃前の核形成の痕跡を示唆する極めて高いOs同位体比、核形成の痕跡、マントルの再均質化が42.7億年前以前に起きたことと地球の材料物質がエンスタタイトコンドライト質であったことを示す。地球の材料物質の特定や大規模初期分化の再均質化の時期の推定は本プロジェクトの当初予定の中核をなすものである。それらについて、新たな知見が得られたことは本研究が順調に進められていることを示す。
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Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は、西グリーンランド、イスア表成岩帯の地質調査を行い、特に表成岩帯内部の地質調査と超塩基性岩、苦鉄質岩や堆積岩の試料採取を行う。最近、本地域でストロマトライト状構造を有する炭酸塩岩が報告されたので、その起源を地質学的、地球化学的に探求する。また、高精度Nd同位体分析をアカスタ片麻岩体苦鉄質岩に加えて、カナダ・ラブラドル・サグレック岩体のヌリアック表成岩帯の苦鉄質岩や北中国アンシャン地域の苦鉄質岩に適用し、初期マントル進化について読み解く。 カナダ・ラブラドル・サグレック岩体やグリーンランドイスア地域の炭酸塩岩や縞状鉄鉱層の微量元素を分析し、冥王代から初期太古代の海洋組成を推定する。また、サグレック岩体の泥質岩中の炭質物の微量元素組成や窒素同位体、さらに、それに伴う硫化物のFe同位体を分析し、それらの炭質物の由来となった生命種の特定を進める。
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Research Products
(56 results)
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[Journal Article] A prolonged granitoid formation in Saglek Block, Labrador: Zonal growth and crustal reworking of continental crust in the Eoarchean2017
Author(s)
Komiya, T., Yamamoto, S., Aoki, S., Koshida, K., Shimojo, M., Sawaki, Y., Aoki, K., Sakata, S., Yokoyama, T.D., Maki, K., Ishikawa, A., Hirata, T., Collerson, K.D.
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Journal Title
Geoscience Frontiers
Volume: 8
Pages: 355-385
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Stable isotope fractionation of tungsten during adsorption on Fe and Mn (oxyhydr)oxides2017
Author(s)
Kashiwabara, T., Kubo, S., Tanaka, M., Senda, R., Iizuka, T., Tanimizu, M. & Takahashi, Y.
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Journal Title
Geochimica et Cosmochimica Acta
Volume: 204
Pages: 52-67
Peer Reviewed
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[Journal Article] Occurrence and geochronology of the Eoarchean, ~3.9 Ga, Iqaluk Gneiss in the Saglek Block, northern Labrador, Canada: Evidence for the oldest supracrustal rocks in the world2016
Author(s)
Shimojo, M., Yamamoto, S., Sakata, S., Yokoyama, T.D., Maki, K., Sawaki, Y., Ishikawa, A., Aoki, K., Aoki, S., Koshida, K., Tashiro, T., Hirata, T., Collerson, K.D. & Komiya, T.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 278
Pages: 218-243
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] PIXE and microthermometric analyses of fluid inclusions in hydrothermal quartz from the 2.2 Ga Ongeluk Formation, South Africa: Implications for ancient seawater salinity2016
Author(s)
Saito, T., Shibuya, T., Komiya, T., Kitajima, K., Yamamoto, S., Nishizawa, M., Ueno, Y., Kurosawa, M. & Maruyama, S.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 286
Pages: 337-351
Peer Reviewed
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[Journal Article] Recognizing OIB and MORB in accretionary complexes: A new approach based on ocean plate stratigraphy, petrology and geochemistry2016
Author(s)
Safonova, I., Maruyama, S., Kojima, S., Komiya, T., Krivonogov, S. & Koshida, K.
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Journal Title
Gondwana Research
Volume: 33
Pages: 92-114
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] U-Pb and Al-Mg systematics of the ungrouped achondrite Northwest Africa 73252016
Author(s)
Koefoed, P., Amelin, Y., Yin, Q.-Z., Wimpenny, J., Sanborn, M.E., Iizuka, T. & Irving, A.J.
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Journal Title
Geochimica et Cosmochimica Acta
Volume: 183
Pages: 31-45
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Shock-metamorphosed zircons discovered in Jack Hills metaconglomerate from the Narryer Gneiss Complex, Western Australia2016
Author(s)
Yamamoto, S., Komiya, T., Iizuka, T., Shibuya, T. & Collerson, K.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] The related Granitic intrusion events of an outcrop in Dongshan area, Anshan of the North China Craton2016
Author(s)
Uehara, H., Yamamoto, S., Kon, Y., Li, Y., Jin, W. & Komiya, T.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of precise isotope analysis for small amount of Pb using 204Pb-207Pb double spike TIMS2016
Author(s)
Tobita, M., Fukami, Y., Yokoyama, T., Usui, T., R., M. & Asanuma, H.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Hf-O isotope signature for zircons in the Taitao Granite: geochemical constraints on slab-melting2016
Author(s)
Suzuki, K., Iizuka, T., Kitajima, K., Valley, J.W., Sawaki, Y., Hattori, K., Hirata, T. & Anma, R.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Ancient seawater salinity retained as fluid inclusions in hydrothermal quartz from the 2.2 Ga Ongeluk Formation, South Africa2016
Author(s)
Saito, T., Shibuya, T., Komiya, T., Nishizawa, M., Maruyama, S. & Kurosawa, M.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] The Nulliak supracrustal rocks, Labrador, Canada: Their occurrence, age, and the oldest evidence for life2016
Author(s)
Komiya, T., Aoki, S., Koshiba, K., Tashiro, T., Yamamoto, S., Ishikawa, A., Ishida, A., Hori, M., Igisu, M. & Sano, Y.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Halogen and noble gas systematics within mantle xenoliths from intraplate settings2016
Author(s)
Kobayashi, M., Sumino, H., Burgess, R., Iizuka, T., Nagao, J., Nakamura, M., Takahashi, E. & Ballentine, C.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] U-Pb systematics of eucrites: A record of the thermal history2016
Author(s)
Iizuka, T., Yamaguchi, A., Koefoed, P., Hibiya, Y. & Amelin, Y.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Origins of transition elements of the BIFs: Implications for the Archean Seawater chemistry2016
Author(s)
Aoki, S., Sakata, S., Kato, Y., Hirata, T. & Komiya, T.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Fractionation of radiogenic Pb isotopes induced by acid leaching: a pervasive phenomenon in Pb-isotopic dating of meteorites2016
Author(s)
Amelin, Y., Yin, Q.-Z., Koefoed, P., Merle, R., Huyskens, M.H. & Iizuka, T.
Organizer
The 26th V.M. Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Pacifico Yokohama (Yokohama, Kanagawa Prefecture, JAPAN)
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Rheological behavior of glaucophane and lawsonite in experimentally deformed blueschists2016
Author(s)
Kim, D., Katayama, I., Wallis, S., Michibayashi, K., Miyake, A., Seto, Y. & Azuma, S.
Organizer
European Geophysical Union General Assembly 2016
Place of Presentation
Viena, Austria
Year and Date
2016-04-19 – 2016-04-19
Int'l Joint Research
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