地球環境史と鉱床生成史の統合体系的研究

• 研究課題/領域番号: 12440144
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 梶原 良道 筑波大学, 地球科学系, 教授 (80015578)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 13,000千円 (直接経費: 13,000千円); 2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円); 2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2001年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 2000年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
• キーワード: 地球環境史 / 鉱床生成史 / 生物大量絶滅 / 層準規制型鉱床 / 硫黄同位体地球化学 / 海洋無酸素事変 / 硫黄同位体層序学 / 鉱床成因論 / 生物大量絶滅境界 / 海洋無酸素事変(OAE) / 炭酸塩構造置換態硫酸 / 硫黄同位体 / 地球化学 / 古環境論 / 大量絶滅 / 構造置換態硫酸 / 同位体分別 / 炭酸塩構造置換態硫黄

研究概要

地球環境史と鉱床生成史の統合体系化を図る観点から、地質イベント解析を対象とする内外の各種共同調査研究プロジェクトに硫黄同位体地球化学研究協力者として積極的に参画し、分析情報の蓄積とその解析につとめ初期の目的を達成した。本研究の理論的基礎は著者が独自に展開してきた「金属鉱床生物有機源環境規制モデル:黒鉱-石油同源説(PUMOS理論)」及び「海洋無酸素事変(OAE)の硫黄同位体地球化学的判別理論」である。
[生物大量絶滅期の環境復元]:地球史における主要な地質境界期(PC/C、F/F、G/L、P/T、C/T、K/T)から得られた硫黄同位体情報を解析し、これらの境界期の前後にはいずれも微量重金属元素の濃集を伴う種々の時間スケールのOAEが生起していたことを明らかにした。とくに古生代末大量絶滅期(P/T、G/L)には海水硫黄同位体比の顕著な負シフトが見られることから、これには特異なカタストロフィズム(天体衝突によるマントル硫黄の放出とそれに伴う水圏酸性化及び大気酸素レベルの低下)が起因している可能性があることを指摘した。
[鉱床生成期の環境復元]:中・古生代及び新生代の主要な時間-層準規制型同生重金属鉱床(層状含銅硫化鉄キースラガー鉱床、層状マンガン鉱床、黒鉱型塊状鉱床)を含む堆積シーケンスから得られた硫黄同位体情報を解析し、これらの鉱床生成期には例外なく同調的又は前後して顕著なOAEが出現していたことを実証した。これは鉱床生成現象が海洋物質酸化還元サイクルの一環であることを強く証拠づける新たな知見である。
[硫黄同位体層序学の新展開]:現世生物源炭酸塩の構造置換態硫酸(SSS)が海水溶存硫酸と等価な硫黄同位体比をもつことを実証し「炭酸塩SSS硫黄同位体層序学」の基礎を確立するとともに、同手法を古生代の石灰岩類に適用し海洋同位体進化高次変動曲線の復元におけるその有効性を検証した。

研究成果

• [文献書誌] Sashida, K.: "Late Permian to Middle Triassic radiolarian faunas from northern Thailand"Journal of Paleontology. 74(5). 789-811 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nishimura, Y: "Sulfur isotope fractionation of carbonate structurally substituted sulfate in modern marine mollusk shells"Annual Report, Institute of Geoscience, University of Tsukuba. 26. 37-40 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] El-Hasan, T.L.: "Geochemical characteristics of the Cambrian manganese deposits of Central Wadi Araba, Jordan"Iraqi Journal of Science. 42(3). 1-39 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nawamoto, N.: "Sulfur and strontium isotopic compositions of Mizuhopecten tokyoensis from the Shimosa Group"日本堆積学会誌. 53. 86-87 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ishii, R.: "Sulfur and Strontium isotopic systematics of Lake Biwa"日本堆積学会誌. 53. 88-91 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Espi, J.O.: "Paragenesis of alteration, ore and gangue minerals at Nena high sulfidation Cu-Au deposit, Frieda River, PNG"Proceedings International Symposium on Gold and Hydrothermal Systems. Spec.Issue. 19-24 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kaiho, K.: "End-Permian catastrophe by bolide impact : Evidence of a gigantic release of sulfur from the mantle"Geology. 29(9). 815-818 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ishihara, S.: "Sulfur content and isotopic ratio of Cambro-Ordovician carbonate rocks from south Korea"Resource Geology. 52(1). 41-48 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kulange, J.B.: "Cu-Fe bearing zinc sulfide from Laloki massive sulfide deposit, Papua New Guinea"Resource Geology. 52(1). 67-72 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Komuro, K.: "Benthic foraminifera in siliceous black ore from the Ezuri Kuroko deposit, Hokuroku district, Japan"Resource Geology. 52(2). 111-121 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ishihara, S.: "Possible carbonate origin of ore sulfur from Geumseong Mo deposit, South Korea"Resource Geology. 52(3). 279-282 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Espi, G.O.: "Hydrothermal alteration and Cu-Au mineralization at Nena high-sulfidation deposit, Frieda River, PNG"Resource Geology. 52(4). 301-313 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Komuro, K.: "Paleoceanography and heavy metal enrichment of mudstones in the Green Tuff region, northeastern Japan"Resource Geology. 53(1). 37-49 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Komuro, K.: "Heavy sulfur-isotope enrichment in middle Miocene Onnagawa mudstones in the Green Tuff region, NE Japan"Resource Geology. 53(1). 61-65 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ishihara, S.: "Origin of sulfur in some magmatic hydrothermal ore deposits of south China"Bulletin of Geological Survey of Japan. 54(3/4). 157-165 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Eguchi, A.: "Sulfur content and isotopic ratio of modern coral skeletons from the Pacific coast of Shikoku, Japan"Annual Report, Institute of Geoscience, University of Tsukuba. 29. 27-30 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kajiwara, Y.: "Isotopic compositions of trace sulfate and sulfide in a lower Bashkirian coralline carbonate clast from Japan"Annual Report, Institute of Geoscience, University of Tsukuba. 29. 31-35 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kaiho, K.: "Catastrophic massive release of sulfur Co in siding with the end-Permian mass extinction"Geology. in press. (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Komuro, K.: "Trace fossils and sulfur isotopes in mudstones around the Kuroko deposits in the Hokuroku basin, NE Japan"Resource Geology. in press. (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Komuro, K.: "Ge-bearing colusite from the siliceous black ore from the Ezuri Kuroko deposit, northeast Japan"Resource Geology. in press. (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sashida, K., Igo, H., Adachi, S., Ueno, K., Kajiwara, Y., Nakornsri, N., Sardsud, A.: "Late Permian to Middle Triassic radiolarian faunas from northern Thailand"Journal of Paleontology. 74(5). 789-811 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nishimura, Y., Kajiwara, Y.: "Sulfur isotope fractionation of carbonate structurally substituted sulfate in modern marine mollusk shells. Annual Report"Institute of Geoscience, University of Tsukuba. 26. 37-40 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] El-Hasan, T.M., Kajiwara, Y., Komuro, K., Al-Malabeh, A.: "Petrology, mineralogy and genesis of Wadi Dana Cambrian manganese deposit, Jordan"Proceedings of the 5^<th> International Conference on the Geology of the Arab World (National Library & Archives, Egypt No.1356). vol.1. 391-404 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] El-Hasan, T.M., Kajiwara, Y., Komuro, K., Al-Malabeh, A.: "Geochemical characteristics of the Cambrian manganese deposits of Central Wadi Araba, Jordan"Iraqi Journal of Science. 42(3). 1-39 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nawamoto, N., Horigome, M., Ito, T., Nakano, T., Kajiwara, Y., Noda, H.: "Sulfur and strontium isotopic compositions of Mizuhopecten tokyoensis from the Shimosa Group, Tamatsukuri, Ibaraki Prefecture"Journal of Sedimentological Society of Japan (in Japanese). 53. 86-87 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ishii, R., Tanabe, K., Yatabe, S., Ito, T., Nakano, T., Kajiwara, Y., Nishino, M., Tsujimura, S., Nakajima, T., Narita, T.: "Sulfur and strontium isotopic systematics of the Lake Biwa"Journal of Sedimentological Society of Japan. 53. 88-91 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Espi, J.O., Kajiwara, Y.: "Paragenesis of alteration, ore and gangue minerals at Nena high-sulfidation Cu-Au deposit, Frieda River, Papua New Guinea"Proceedings of International Symposium on Gold and Hydrothermal Systems. 19-24 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kaiho, K., Kajiwara, Y., Nakano, T., Miura, Y., Kawahata, H., Tazaki, K., Ueshima, M., Chen, Z., Shi, G-R.: "End-Permian catastrophe by a bolide impact : Evidence of a gigantic release of sulfur from the mantle"Geology. 29(9). 815-818 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kaiho, K., Kajiwara, Y., Miura, Y.: "Reply to the comment on the paper by Kaiho et al. entitled "End-Permian catastrophe by a bolide impact : Evidence of a gigantic release of sulfur from the mantle""Geology. 30(2). 121-123 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ishihara, S., Jin, M-S., Kajiwara, Y.: "Sulfur content and isotopic ratio of Cambro-Ordovician carbonate rocks from South Korea : A possible source for Mesozoic magmatic-hydrothermal ore sulfur"Resource Geology. 52(1). 41-48 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kulange, J.B., Kajiwara, Y, Komuro, K.: "Cu-Fe bearing zinc sulfide from Laloki massive sulfide deposit, Papua New Guinea : Chemical characterization"Resource Geology. 52(1). 67-72 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Komuro, K., Aoki, N., Kajiwara, Y.: "Benthic foraminifera in siliceous black ore from the Ezuri Kuroko deposit, Hokuroku district, Japan"Resource Geology. 52(2). 111-121 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ishihara, S., Kajiwara, Y., Jin, M-S.: "Possible carbonate origin of ore sulfur from Geumseong Mo deposit, South Korea"Resource Geology. 52(3). 279-282 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Espi, G.O., Kajiwara, Y, Hawkins, M.A., Bainbridge, T.: "Hydrothermal alteration and Cu-Au mineralization at Nena high-sulfidation-type deposit, Frieda River, Papua New Guinea"Resource Geology. 52(4). 301-313 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Komuro, K., Kajiwara, Y.: "Paleoceanography and heavy metal enrichment of mudstones in the Green Tuff region, northeastern Japan"Resource Geology. 53(1). 37-49 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Komuro, K., Kajiwara, Y.: "Heavy sulfur-isotope enrichment in middle Miocene Onnagawa mudstones in the Green Tuff region, northeastern Japan"Resource Geology. 53(1). 61-65 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ishihara, S., Wang, P-A., Kajiwara, Y., Watanabe, Y.: "Origin of sulfur in some magmatic hydrothermal ore deposits of south China"Bulletine of Geological Survey of Japan. 54(3/4). 157-165 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Eguchi, A., Kajiwara, Y.: "Sulfur content and isotopic ratio of modern coral skeletons from the Pacific coast of southwestern Shikoku"Japan Annual Report, Institute of Geoscience, University of Tsukuba. 29. 27-29 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kajiwara, Y., Adachi, S., Igo, H.: "Isotopic compositions of trace sulfate and sulfide in a lower Bashkirian coralline carbonate clast from Nagakubo, Chichibu in Saitama Prefecture, Japan : Implications for coeval seawater and sulfur isotope stratigraphy"Annual Report, Institute of Geoscience, University of Tsukuba. 29. 31-35 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kaiho, K., Kajiwara, Y., Chen, Z-Q., Arinobu, T., Mochinaga, T.: "Catastrophic massive release of light sulfur coinciding with the end-Permian mass extinction"Geology. (accepted for publication). (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Komuro, K., Kubota, H., Sato, T., Kajiwara, Y., Tanimura, S.: "Trace fossils and sulfur isotopes in mudstones around the Kuroko deposits in the Hokuroku basin, northeast Japan An attempt to delineate the depositional environment"Resource Geology. (accepted for publication). (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Komuro, K., Kajiwara, Y.: "Ge-bearing colusite from the siliceous black ore from the Ezuri Kuroko deposit, northeast Japan"Resource Geology. (accepted for publication). (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Komuro, K.: "Paleoceanography and heavy metal enrichment of mudstones in the Green Tuff region, northeastern Japan"Resource Geology. 53(1). 37-49 (2003)
• [文献書誌] Komuro, K.: "Heavy sulfur-isotope enrichment in middle Miocene Onnagawa mudstones in the Green Tuff region, northeastern Japan"Resource Geology. 53(1). 61-65 (2003)
• [文献書誌] Ishihara, S.: "Origin of sulfur in some magmatic hydrothermal ore deposits of south China"Bulletin of Geological Survey of Japan. 53(3/4). 157-165 (2003)
• [文献書誌] Eguchi, A.: "Sulfur content and isotopic ratio of modern coral skeletons from the Pacific coast of southwestern Shikoku, Japan"Annual Report, Institute of Geoscience, University of Tsukuba. 29. 27-29 (2003)
• [文献書誌] Kajiwara, Y.: "Isotopic compositions of trace sulfate and sulfiole in a lower Bashkirian coralline carbonate clast from Japan"Annual Report, Institute of Geoscience, University of Tsukuba. 29. 31-35 (2003)
• [文献書誌] Komuro, K.: "Trace fossils and sulfur isotopes in mudstones around the Kuroko deposits in the Hokuroku basin, northeast Japan"Resource Geology. (in press). (2004)
• [文献書誌] Ishihara, S.: "Sutfur content and isotopic ratio of Cambro-Ordovician Carbonate rocks from South Korea"Resource Geology. 52 1. 41-48 (2002)
• [文献書誌] Kdlange, B.J.: "Cu-Fe bearing zinc sulfide from Laloki stratabound massire sulfide deposit, Papua New Guinea"Resource Geology. 52 1. 67-72 (2002)
• [文献書誌] Komuro, K.: "Benthic for aminifera in siliceous black ore from the Ezuri Kuroko deposit, Hokuroku, Japan"Resource Geology. 52 2. 111-121 (2002)
• [文献書誌] Ishihara, S.: "Possible carbonate origin of ore sulfur from Geumsong Mo deposit, South Korea"Resource Geology. 52 3. 279-282 (2002)
• [文献書誌] Ishihara, S.: "Origin of sulfur in some magmatic hydro thermal ore deposits of south China"Bulletin of Geological Survey of Japan. 54 1(印刷中). (2003)
• [文献書誌] Kaiho, K.: "End-Permian catastrophe by a bolide impact:evidence of a gigantic release of sulfur from the mantle"Geology. 29. 815-818 (2001)
• [文献書誌] Kajiwara, Y.: "Sulfur isotope fractionation of carbonate structurally substituted sulfete in modern marine mollusk shells"Annual Report,Institute of Geoscience,University of Tsukuba. 26. 37-40 (2001)
• [文献書誌] 梶原良道: "黒鉱成因論の行方:有機源環境規制モデルの詩と真実"資源地質学会創立50周年記念講演会要旨集. S2-1 (2001)
• [文献書誌] 縄本紀子: "茨城県玉造町下総介群産トウキョウホタテの硫黄・ストロンチウム同位体組成"堆積学研究. 53. 86-87 (2001)
• [文献書誌] 石井玲子: "琵琶湖の硫黄・ストロンチウム同位体地球化学"堆積学研究. 53. 88-90 (2001)
• [文献書誌] Espi, J.: "Paragenesis of Alferation,Ore and Gangue Minerals at Nena High-Sulfidation Cu-Au Deposit,Frieda River,PNG"Proceedings of International Symposium on Gold and Hydrothermal Systems. 19-24 (2001)
• [文献書誌] Sashida,K. 他6名: "Late Permian to Middle Triassic Radiolarian Faunas from Northern Thailand"Journal of Paleontology. 74(5). 789-811 (2000)
• [文献書誌] Kaiho,K. 他8名: "End-Permian Catastrophe by a Bolide impact: Gigantic Release of Sulfur from Mantle"Geology. (受理済未定). (2001)
• [文献書誌] Kajiwara,Y. 他1名: "Sulfur Isotope Fractionation carbonate structurally Substituted Sulfate in Modern Marine Mollusk Shells"Annual Report,Institute of Geoscience,University of Tsukuba. 26(印刷中). 51-55 (2000)
• [文献書誌] 梶原良道: "黒鉉層準の地球化学と古環境"資源地質学会受註研究報告書(平成12年度成果報告). (不定期). 1-10 (2001)