東アジアにおける風成塵供給源及び運搬ダイナミクスの時間空間的変化

• 研究課題/領域番号: 04F04293
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 外国
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 多田 隆治 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授
• 研究分担者: SUN Youbin 東京大学, 大学院理学系研究科, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
• キーワード: 風成塵 / 石英 / 供給源 / 結晶度 / ESR / 黄土台地 / 砂漠 / 粒度分画 / 石英ESR信号強度 / 石英結晶化度 / 黄土高原 / レスー古土壌堆積物 / 偏西風 / 冬季モンスーン / 氷期-間氷期サイクル / 石英結晶度 / レス-古土壌堆積物

研究概要

中国内陸乾燥域から飛来する風成塵は、北半球の気候や北太平洋域の生物生産に大きく影響している。こうした影響を評価する上で、風成塵の発生,運搬、堆積過程を知る事は重要であり、そのためには風成塵の供給源を知る必要がある。そこで、風成塵の鉱物・化学組成を利用し供給源を推定する試みが行われてきたが、未だに有効な手段は確立されていない。我々は、その原因が、鉱物・化学組成の粒度依存性や、風化・変質の影響が十分考慮されていない事にあると考え、風成塵の主要構成鉱物であり、風化・変質にも強い石英に的を絞り、その形成年代、晶出温度/速度という2つの指標で特徴づける事を考えた。石英の電子スピン共鳴(ESR)信号強度は母岩の形成年代を反映し、結晶化度(CI)は晶出温度や速度を反映する。そこでまず、中国、モンゴルの9砂漠について表層試料を採集し、5つの粒度区分に分画して、各粒度区分中の石英のESR信号強度とCIを測定した。その結果、16μm以下、32-64μ、64μm以上の3つの粒度区分が、それぞれ異なるESR信号強度とCIで特徴付けられ、異なる運搬様式に対応する事がわかった。特に16μm以下は、風による高高度運搬によると考えられた。そこで、9砂漠から採取された37試料について、特に、16μm以下の石英についてESR信号強度とCIを測定し、ESR信号強度対CI図上にプロットした結果、9砂漠全てが図上の異なる領域にプロットされ、明確に識別出来る事が明らかになった。全データは、タクラマカン、テンガー、グルバンチュンギュット、ゴビ(モンゴル)の4砂漠に対応する領域を結んだ4角形の中にプロットされるが、これら4砂漠はそれぞれクンルン、キリアン、アラタウ、アルタイ山脈の麓に位置し、それら山脈から供給された土砂を起源とすると考えられる。それに対し、他の5砂漠は、これら4砂漠起源の砕屑粒子の混合で説明出来る。

研究成果

• [雑誌論文] East Asian monsoon variability overthe last seven glacial cycles Recorded by a loess sequence from the Northwestern Chinese Loess Plateau. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sun, Y.B., Chen, J., Clemens, S.C., Liu, Q.S., Ji, J.F., Tada, R.
  • 雑誌名: Geochemistry Geophysics Geosystems (in press)
• [雑誌論文] Contribution of aeolian dust in Japan Sea sediments estimated from ESR signal intensity and crystallinity of quartz. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nagashima, K., Tada, R., Tani, A., Toyoda, S., Sun, Y.B., Isozaki, Y.
  • 雑誌名: Geochemistry Geophysics Geosystems (in press)
• [雑誌論文] Paleoenvironmental change in the middle Okinawa Trough since the last deglaciation : Evidence from the sedimentation rate and planktonic foraminiferal record. (2006)
  • 著者名/発表者名: Xiang, R., Sun, Y.B., Li, T.G., Oppo, D.W., Chen, M.H., Zheng, F.
  • 雑誌名: Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology (in press)
• [雑誌論文] Grain size of loess, palaeosol and Red Clay deposits on the Chinese Loess Plateau : Significance for understanding pedogenic alteration and palaeomonsoon evolution. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sun, Y.B., Lu, H.Y., An, Z.S.
  • 雑誌名: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 241(1) ページ: 129-138
• [雑誌論文] Astronomical timescale and palaeoclimatic implication of stacked 3.6-Myr monsoon records from the Chinese Loess Plateau. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sun, Y.B., Clemens, S.C., An, Z.S., Yu, Z.W.
  • 雑誌名: Quaternary Science Reviews 25(1-2) ページ: 33-48
• [雑誌論文] Zr/Rb ration in the Chinese loess sequences and its implication for changes in the East Asian winter monsoon strength. (2006)
  • 著者名/発表者名: Chen, J., Chen, Y., Liu, L.W., Ji, J.F., Balsam, W., Sun, Y.B., Lu, H.Y.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 70 ページ: 1471-1482
• [雑誌論文] Zr/Rb ratio in the Chinese loess sequences and its implication for changes in the East Asian winter monsoon strength (2006)
  • 著者名/発表者名: Chen, J., Chen, Y., Liu, L.W., Ji, J.F., Balsam, W., Sun, Y.B., Lu, H.Y.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 70 ページ: 1471-1482
• [雑誌論文] Astronomical timescale and palaeoclimatic implication of stacked 3.6-Myr monsoon records from the Chinese Loess Plateau (2006)
  • 著者名/発表者名: Sun, Y.B., Clemens, S.C., An, Z.S., Yu, Z.W.
  • 雑誌名: Quaternary Science Reviews 25 ページ: 33-48
• [雑誌論文] Late Pliocene-Pleistocene changes in mass accumulation rates of eolian deposits on the central Chinese Loess Plateau (2005)
  • 著者名/発表者名: Sun, Y.B., An, Z.S.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Atmospheres 110
• [雑誌論文] Onset and evolution of millennial-scale variability in Asian monsoon and its impact on paleoceanography of the Japan Sea (2004)
  • 著者名/発表者名: Tada, R.
  • 雑誌名: in AGU Monograph Series 149 ページ: 283-298
• [雑誌論文] Uplift of Himalaya-Tibetan Plateau, evolution of East Asian monsoon, and sedimentation in East Asian marginal seas (2004)
  • 著者名/発表者名: Tada, R.
  • 雑誌名: J.Sed.Soc.Japan 58 ページ: 57-63