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太古代苦鉄質岩ジルコン・バデレアイトの3種局所分析による初期マントル進化解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K23458
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0204:天文学、地球惑星科学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構 (2020)
東京大学 (2019)

研究代表者

沢田 輝  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), Young Research Fellow (10845100)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードジルコン / 地球化学 / 鉱物 / 岩石 / マントル / 微量元素 / ウラン鉛年代 / ハフニウム同位体比 / 地殻 / 苦鉄質岩 / バデレアイト / ICPMS
研究開始時の研究の概要

西オーストラリア、アフリカ南部、北米およびグリーンランドなどに産する太古代苦鉄質岩中ジルコン(ZrSiO4)・バデレアイト(ZrO2)のウラン-鉛(U-Pb)年代・ハフニウム(Hf)同位体比・微量元素組成の3種の局所分析をLA-ICPMSを用いて行い、その結果から地球史初期における地殻-マントルの分化を具体的に制約する。

研究成果の概要

苦鉄質岩に含まれるジルコンなどの重鉱物の分離とそれらの分析をした。特注の分液ロートの作成、双眼実体顕微鏡やその付属機器、重鉱物を埋設した樹脂マウントの研磨機材を揃えたことによって効率的に微細な重鉱物の観察、分離ができるようになった。レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析法によるジルコンのウラン鉛年代測定、希土類元素、ニオブ、タンタル、スカンジウムなどの微量元素組成およびハフニウム同位体比の局所分析の立ち上げを行った。実際にこれらを用いて、国内外の岩石試料からジルコンを分離し分析データを得た。一部のデータについてはすでに論文として出版されている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球は45億年前の誕生時から火成活動が続き、プレート沈み込みと共に大陸地殻生産の起きている太陽系でも特異に活動的な水-岩石惑星である。地球史初期のマントル組成進化と地殻生産量は、地球形成直後の内部構造やテクトニクスを解き明かす大きな手がかりであり、固体地球科学のみならず惑星形成論などの広い範囲に波及するが、地質記録に基づいた具体的な制約は難しく未だ研究途上である。本研究で着眼した苦鉄質岩中のジルコンの分析は、今後この課題解決のキーとなる可能性が高く、これまでの成果はその第1歩となるだろう。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] University of Alberta(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] New geochronological constraints on the middle Archean Shurugwi greenstone belt toward an understanding of the crustal evolution of the Zimbabwe Craton2021

    • 著者名/発表者名
      Sawada Hikaru、Sawaki Yusuke、Sakata Shuhei、Ishikawa Akira、Muteta Brian、Isozaki Yukio、Maruyama Shigenori
    • 雑誌名

      Journal of African Earth Sciences

      巻: 173 ページ: 104021-104021

    • DOI

      10.1016/j.jafrearsci.2020.104021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zircon U–Pb ages and whole–rock geochemistry from the Hida granites: implications for the geotectonic history and the origin of Mesozoic granites in the Hida belt, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      YAMADA Raiki、SAWADA Hikaru、AOYAMA Shinnosuke、OUCHI Wataru、NIKI Sota、NAGATA Mitsuhiro、TAKAHASHI Toshiro、HIRATA Takafumi
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 116 号: 1 ページ: 61-66

    • DOI

      10.2465/jmps.201125

    • NAID

      130007995354

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 東京都産古生代前期造山帯の断片:2020

    • 著者名/発表者名
      Sawada Hikaru、Isozaki Yukio、Sakata Shuhei
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 126 号: 10 ページ: 551-561

    • DOI

      10.5575/geosoc.2020.0026

    • NAID

      130007968387

    • ISSN
      0016-7630, 1349-9963
    • 年月日
      2020-10-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimation of Secular Change in the Size of Continents for Understanding Early Crustal Development2020

    • 著者名/発表者名
      Sawada Hikaru
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 8 ページ: 505-505

    • DOI

      10.3389/feart.2020.541094

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 御荷鉾緑色岩類源岩のジュラ紀火成活動 -ジルコンU-Pb年代と微量元素組成から2019

    • 著者名/発表者名
      沢田 輝、磯崎 行雄、青木 翔吾、坂田 周平、長谷川 遼、中村 保夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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