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Decoding the Earth's history recorded in trace component of pelagic brown clay

Research Project

Project/Area Number 21K14011
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Ohta Junichiro  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (70793579)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords遠洋性堆積物 / 遠洋性褐色粘土 / 年代 / 同位体分析 / オスミウム同位体比 / レアアース泥 / 微化石 / 鉱物学的分析 / 年代決定 / オスミウム同位体比層序年代 / ルテチウム-ハフニウム放射年代 / 地球史
Outline of Research at the Start

海底堆積物は,様々な物質が過去の地球環境を反映して様々な割合で混合して生成したため,その堆積年代と構成成分の特徴を知ることで,地球環境の変動の歴史を知ることができる.この目的で古くから使われてきた生物源堆積物は,年代をうまく決められる一方,地球環境変動の情報が薄まってしまっている.それに対して,遠洋性褐色粘土とよばれる堆積物は,過去の地球環境の情報が色濃く記録されている一方,正確な年代決定が困難であった.本研究は,遠洋性褐色粘土を対象として,構成成分の特徴を把握し,さらに独自開発した同位体分析を用いた新しい年代決定手法を適用することで,地球環境の変動の歴史の新たな姿を明らかにする.

Outline of Final Research Achievements

In pelagic areas in the ocean far from continent, pelagic brown clay is depositing very slowly while recording faint information on past global environmental changes. In this research, I developed a method to determine the age of pelagic brown clay using the lutetium-hafnium method and the osmium isotope stratigraphy, and to obtain past information from trace constituents. For the rutetium-hafnium method, experimental results showed that the correct age information was lost, but for the osmium isotope stratigraphy, an accurate and efficient analytical method was developed. In addition, it was found that by using a certain group of microfossils living in the pelagic deep seafloor, it was possible to obtain information on the trophic state of the ocean in the past.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人類社会の発展と鉱物資源開発は不可分な関係にあり、陸上の資源開発に様々な社会的問題が生じている今、新しい資源として海底資源が注目されている。資源の生成は、過去の地球環境変動の結果であるが、深海を含む海洋環境の変動の歴史は多くの謎に包まれている。それ解明することが、資源を継続的かつ効率的に発見し利用することにつながる。本研究は、レアアース泥などの鉱物資源の分布する広大な遠洋域に着目し、その領域における過去の地球環境変動を読み解く全く新しい手法の開発に取り組んだ。それをさらに発展させて用いることで、過去の地球環境変動と資源生成メカニズムを紐付ける新たな知見がもたらされることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Scripps Institution of Cceanography(米国)

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      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Marine osmium isotopic composition reconstructed from the early Permian umber deposit in the Japanese accretionary complex2023

    • Author(s)
      Yano Moei、Yasukawa Kazutaka、Nozaki Tatsuo、Fujinaga Koichiro、Ohta Junichiro、Nakamura Kentaro、Kato Yasuhiro
    • Journal Title

      Journal of Asian Earth Sciences

      Volume: 241 Pages: 105480-105480

    • DOI

      10.1016/j.jseaes.2022.105480

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A precise and accurate analytical method for determination of osmium isotope ratios at the 1-15 pg level by using a MC-ICP-MS equipped with sparging introduction and high-sensitivity discrete dynode-type ion-counting detectors2022

    • Author(s)
      Ohta Junichiro、Nozaki Tatsuo、Sato Honami、Ashida Kana、Kato Yasuhiro
    • Journal Title

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      Volume: 37 Issue: 8 Pages: 1600-1610

    • DOI

      10.1039/d2ja00089j

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Enhanced continental chemical weathering during the multiple early Eocene hyperthermals: New constraints from the southern Indian Ocean2022

    • Author(s)
      Tanaka Erika、Yasukawa Kazutaka、Ohta Junichiro、Kato Yasuhiro
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 331 Pages: 192-211

    • DOI

      10.1016/j.gca.2022.05.022

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  • [Journal Article] Iron deposition during recovery from Late Devonian oceanic anoxia: Implications of the geochemistry of the Kawame ferromanganese deposit, Nedamo Belt, Northeast Japan2022

    • Author(s)
      Kuwahara Yusuke、Fujinaga Koichiro、Nozaki Tatsuo、Ohta Junichiro、Yano Moei、Yasukawa Kazutaka、Nakamura Kentaro、Kato Yasuhiro
    • Journal Title

      Global and Planetary Change

      Volume: 216 Pages: 103920-103920

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2022.103920

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Geological features and resource potential of deep-sea mud highly enriched in rare-earth elements in the Central Pacific Basin and the Penrhyn Basin2021

    • Author(s)
      Ohta Junichiro、Yasukawa Kazutaka、Nakamura Kentaro、Fujinaga Koichiro、Iijima Koichi、Kato Yasuhiro
    • Journal Title

      Ore Geology Reviews

      Volume: 139 Pages: 103387-103387

    • DOI

      10.1016/j.oregeorev.2021.104440

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 塩酸を用いた化学浸出法による遠洋性粘土中の海水由来Os同位体分析手法の実験的検討2023

    • Author(s)
      森駿介・大田隼一郎・安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・加藤泰浩
    • Organizer
      JpGU Meeting 2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ルテチウム-ハフニウム放射年代を用いた遠洋性褐色粘土の年代決定手法の開発2022

    • Author(s)
      大田隼一郎、木村純一、常青、宮崎隆、Vaglarov Bogdan Stefanov、加藤泰浩
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      日本地質学会第129年学術大会
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  • [Presentation] 南鳥島EEZで採取された3層のレアアース濃集層を含む深海堆積物コア試料における鉱物組成および粒度の深度方向変化2022

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      小田裕太、大田隼一郎、安川和孝、藤永公一郎、中村謙太郎、加藤泰浩
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      日本地質学会第129年学術大会
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  • [Presentation] 南鳥島マンガンノジュールのOs同位体層序年代決定とμXRF元素マッピングによる成長ハイエイタスの実態解明2022

    • Author(s)
      青柳颯汰、大田隼一郎、矢野萌生、見邨和英、浅見慶志朗、野崎達生、中村謙太郎、安川和孝、町田嗣樹、加藤泰浩
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      日本地質学会第129年学術大会
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  • [Presentation] 高知県国見山アンバーから復元したペルム紀前期の海水Os同位体組成2022

    • Author(s)
      矢野萌生,大田隼一郎,藤永公一郎,安川和孝,中村謙太郎,加藤泰浩
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
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  • [Presentation] 南鳥島周辺海域の遠洋性粘土の岩相境界部分における化学組成およびOs同位体比の特徴2022

    • Author(s)
      宅間晴史、見邨和英、矢野萌生、大田隼一郎、藤永公一郎、安川和孝,中村謙太郎,加藤泰浩
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
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  • [Presentation] 中央北太平洋の古海水Os同位体記録に基づく古第三紀温室地球の化学風化と火成活動に関する考察2022

    • Author(s)
      池上翔、安川和孝、田中えりか、大田隼一郎、桑原佑典、矢野萌生、藤永公一郎、中村謙太郎、加藤泰浩
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 膠着質底生有孔虫を用いた北西太平洋における白亜紀後期のレアアース泥堆積環境に関する研究2021

    • Author(s)
      近藤 勇太、大田 隼一郎、安川 和孝、中村 謙太郎、藤永 公一郎、加藤 泰浩
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
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  • [Presentation] Os同位体比層序に基づく南鳥島周辺深海堆積物の複数のレアアース濃度ピークの堆積年代2021

    • Author(s)
      小田 裕太、大田 隼一郎、田中 えりか、安川 和孝、桑原 佑典、矢野 萌生、藤永 公一郎、中村 謙太郎、加藤 泰浩
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Os同位体分析に基づく古第三紀超温暖化イベントにおける化学風化フィードバックの考察2021

    • Author(s)
      池上 翔、安川 和孝、田中 えりか、大田 隼一郎、桑原 佑典、矢野 萌生、藤永 公一郎、加藤 泰浩
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 有機物に富む堆積物試料の簡便かつ迅速なRe-Os同位体分析手法の開発2021

    • Author(s)
      矢野 萌生、大田 隼一郎、野崎 達生、加藤 泰浩
    • Organizer
      日本地質学会第128年学術大会
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  • [Remarks] Junichio Ohta, a geoscientist

    • URL

      https://junigeo.com/

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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