新しい指標セリウム同位体比を用いた後期更新世の日本海溶存酸素環境史の復元

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26610166
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 多田 隆治 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30143366)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 聡 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60615251) ; 中田 亮一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 研究員 (50726958)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 日本海 / 溶存酸素環境 / 酸化還元鋭敏元素 / セリウム / 同位体比

Outline of Annual Research Achievements

第四紀日本海深海堆積物は、cm～mスケールの明暗の互層で特徴付けられ、深層水の酸化還元度の変化を反映している。そこで、その変動の程度や様式の概要をつかみ、セリウム同位体分析に最適な試料を選択するため、多田（代表者）とその指導学生は、高知コアセンターにおいてIODP Exp. 346で掘削されたコアのXRFスキャナによる元素分析を行い、水深1900m付近における過去の酸化還元変動の様子を復元した。このデータを下に、高橋（分担者）は約50試料を選び、酸溶解処理を行い、高知コアセンターにおいて中田（分担者）の指導の下、ICP-MSを用いて微量元素成分の定量分析を行った。分析の結果、過去15万年間の日本海の深海堆積物のなかで、還元環境の発達を示すモリブデンの濃度が増加する層準を複数見出した。なお、セリウムの安定同位体比が変動すると見込まれた酸化的明色層と還元的暗色層の間ではセリウム異常の値が安定して１に近い値（0.9-1.1）を示し大きな差はみられなかった。この１に近い値はセリウムが還元された溶解しやすい三価の状態として挙動した証拠であり、今回分析した試料は、セリウムにより検出しうる酸化還元環境範囲の中ではもっとも還元的な状態を経験したものであるということがいえる。高橋はまた、海洋研究開発機構の調査船かいれいによる日本海南部航海（KR15-10：2015年6月30日-7月10日）に乗船し、若狭湾沖水深約280mから2500mにかけての5地点でコアおよび表層堆積物を採取した。採取されたコアは過去10万年間をカバーし、氷期ー間氷期に対応した深層水の酸化・還元環境変化の繰り返しを記録していた。採取されたコア試料の分割作業は、2015年8月31日-9月4日と2016年3月7日-11日の2回に分けて行われた。これらの試料についても、現在セリウム同位体分析を行っている。

Research Products

• [Journal Article] Impact of the decarboxylation reaction on rare earth elements binding to organic matter: From humic substances to crude oil. (2016)
  • Author(s): Nakada, R., Waseda, A., Okumura, F. & Takahashi, Y.
  • Journal Title: Chemical Geology Volume: 420 Pages: 231-239
  • DOI: 10.1016/j.chemgeo.2015.11.021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Volcanism and deep-ocean acidification across the end-Triassic extinction event. (2015)
  • Author(s): Ikeda, M., Hori, R. S., Okada, Y. & Nakada, R.
  • Journal Title: Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology Volume: 440 Pages: 725-753
  • DOI: 10.1016/j.palaeo.2015.09.046
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Redox conditions in the end-Early Triassic Panthalassa. (2015)
  • Author(s): Takahashi, S., Yamasaki, S. I., Ogawa, K., Kaiho, K. & Tsuchiya, N
  • Journal Title: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology Volume: 432 Pages: 15-28
  • DOI: 10.1016/j.palaeo.2015.04.018
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transfer of rare earth elements (REE) from manganese oxides to phosphates during early diagenesis in pelagic sediments inferred from REE patterns, X-ray absorption spectroscopy, and chemical leaching method. (2015)
  • Author(s): Takahashi, Y., Hayasaka, Y., Morita, K., Kashiwabara, T., Nakada, R., Marcus, M. A., Kato, K., Tanaka, K. & Shimizu, H.
  • Journal Title: Geochemical Journal Volume: 49 Pages: 653-674
  • DOI: doi:10.2343/geochemj.2.0393
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 吸着および沈殿時のセリウム安定同位体分別における溶存錯体種の影響. (2016)
  • Author(s): 中田亮一, 田中雅人, 谷水雅治 & 高橋嘉夫.
  • Organizer: 第14回 微生物－鉱物－水－大気相互作用研究会.
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス(東京都文京区）
  • Year and Date: 2016-03-03
• [Presentation] Technical feature of ITRAX data (2nd generation) and important point for inter laboratory XRF scanner data comparison. (2016)
  • Author(s): Seki, A., Kurokawa, S., Tada, R., Murayama, M. & Matsuzaki, T.
  • Organizer: IODP Exp.346 2nd Post Cruise Meeting 2016
  • Place of Presentation: University of Melbourne (Australia)
  • Year and Date: 2016-01-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Estimation of eolian dust content and its temporal variability during the last 1Myr at U1425 based on high-resolution XRF scanning. (2016)
  • Author(s): Seki, A., Tada, R., kurokawa, S., Murayama, M. & Matsuzaki, T
  • Organizer: IODP Exp.346 2nd Post Cruise Meeting 2016
  • Place of Presentation: University of Melbourne (Australia)
  • Year and Date: 2016-01-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cyclo-stratigraphy of the Miocene interval at U1430 based on XRF scanning, MST and FMS data. (2016)
  • Author(s): Kurokawa, S., Tada, R., Lofi, J., Ikeda, M., Irino, T., Itaki, T., Kamikuri, S., Seki, A., Murayama, M. & Matsuzaki, T
  • Organizer: IODP Exp.346 2nd Post Cruise Meeting 2016
  • Place of Presentation: University of Melbourne (Australia)
  • Year and Date: 2016-01-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] XRFコアスキャナーを用いた日本海堆積物明暗互層への高解像度迅速元素分析. (2015)
  • Author(s): 関有沙, 多田隆治, 黒川駿介, 村山雅史, Murray, R. W., Zarikian, C. A. & Exp.346.Scientists.
  • Organizer: 2015年度地球環境史学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-11-22
• [Presentation] 日本海堆積物コアの物性およびXRFコアスキャナーを用いたPliocene-Miocene部分のサイクル層序確立にむけて (2015)
  • Author(s): 黒川駿介, 多田隆治, Lofi, J., 村山雅史, 関有沙, 入野智久, 板木拓也, Murray, R. W., Zarikian, C. A. & Exp.346.Scientists
  • Organizer: 2015年度地球環境史学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-11-22
• [Presentation] XRFコアスキャナー（ITRAX）を用いたU1425第四紀堆積物の元素分析 結果と解釈、今後の方向性. (2015)
  • Author(s): 関有沙, 多田隆治, 黒川駿介 & 村山雅史
  • Organizer: IODP Exp. 346 ワークショップ. 2015
  • Place of Presentation: 国立科学博物館 （茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2015-10-13
• [Presentation] 吸着および沈殿時のセリウム安定同位体分別における溶存錯体種の影響 (2015)
  • Author(s): 中田亮一, 田中雅人, 谷水雅治 & 高橋嘉夫
  • Organizer: 2015年度地球化学会年会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学(神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] ペルム紀末大量絶滅期の還元環境における微量元素の挙動 (2015)
  • Author(s): 高橋聡, 山崎慎一, 小川泰正, 木村和彦, 吉田武義, 土屋範芳, 中田亮一, 海保邦夫 & 高橋嘉夫.
  • Organizer: 日本地球化学会. 2015
  • Place of Presentation: 横浜国立大学常盤台キャンパス(神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2015-09-17
  • Invited
• [Presentation] 色を用いた第四紀日本海堆積物の明暗層分類とそれに基づく氷期-間氷期サイクルの認定. (2015)
  • Author(s): 関有沙, 多田隆治, 入野智久, 烏田明典, Murray, R. W., Zarikian, C. A. & Exp.346.Scientists.
  • Organizer: 日本地質学会第122年学術大会
  • Place of Presentation: 信州大学長野（工学）キャンパス（長野県長野市）
  • Year and Date: 2015-09-12
• [Presentation] Dissolved species controlling isotope effect for cerium during adsorption and precipitation (2015)
  • Author(s): Nakada, R., Tanaka, M., Tanimizu, M. & Takahashi, Y
  • Organizer: The 25th Goldschmidt Conference. 2015
  • Place of Presentation: Prague (Czech)
  • Year and Date: 2015-08-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ultra-high resolution inter-Hole and inter-Site correlation of dark and light layers in the Quaternary sediments of the Japan, Yamato, and Ullung basins drilled during IODP Expedition 346 (2015)
  • Author(s): Karasuda, A., Tada, R., Irino, T., Murra, R. W., Zarikan, C. A. & Exp.346 Scientists
  • Organizer: XIX INQUA 2015.
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-07-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] IODP Exp.346 日本海第四紀半遠洋性堆積物の明暗層に基づくコア間、サイト間精密対比とその応用. (2015)
  • Author(s): 烏田明典, 多田隆治, 入野智久, Murray, R. W., Zarikan, C. A. & Exp.346.Scientists.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉県千葉市）
  • Year and Date: 2015-05-27
• [Remarks] 多田・高橋研究室ホームページ (Tada & Takahashi Lab. Website)
  • URL: www-sys.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~tada/