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深海堆積岩に記録された古生代から中生代における海洋シリカ循環の変遷

研究課題

研究課題/領域番号 19K23470
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産業技術総合研究所

研究代表者

武藤 俊  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (80849951)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
キーワード深海堆積岩 / 超海洋パンサラッサ / コノドント / チャート / 石炭紀 / ペルム紀 / パンサラッサ / 遠洋深海堆積岩 / 三畳紀 / 海洋シリカ循環 / 中生代 / 古生代 / ジュラ紀付加体 / シリカ循環 / 陸域風化 / 生物源珪質化石
研究開始時の研究の概要

シリカは、主に珪酸塩が炭酸による分解する化学風化により岩石圏からもたらされ、生物により骨格として固定されて堆積物中へ埋没する。地球表層におけるシリカ循環の変化は、珪酸塩風化を支配する物理化学条件と、堆積物中への固定を担う生命活動の地球史上の発展を記録していると言える。本研究では、シリカの主要な堆積場の一つである遠洋域における、古生代後半から中生代前半までの約1.6億年間のシリカの堆積史を復元する。これを数百万年から数千万年スケールの気候変動、生物進化の記録と対比することにより、地球表層におけるシリカを制約してきた要因を探る。

研究成果の概要

本研究では、過去の大洋の深海底に堆積した珪素の記録を復元するために、約3億から2.5億年前に深海で堆積した地層を形成する岩石の特徴を調査した。地層から示準化石(コノドント化石)を検出し、既存の年代と化石の種類の対応関係から地層の年代を決定した。その結果、3.1億年前から1.5億年前ごろまで、大洋の遠洋域では概ね珪素に富むチャートが堆積していたことを確認した。一方、調査した地点では3億年前から2.8億年前ごろにかけては、局所的な細粒粘土粒子の流入により特異的に粘土質な岩石が堆積したことが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在までの大洋の深海底の堆積岩層の研究は主に2.5億年前以降を対象としており、それ以前の時代の地層については岩石の特徴についても断片的な研究成果が多かった。本研究では3.1億年前から2.5億年前の地層がそれ以降と同様の堆積作用で形成されていたことを示唆する。一方、大洋の深海地層は一般的に局所的な影響を受けにくいとされるが、一部の地層では局所的な影響も反映しており、近接する地点の同時代の堆積岩層を比較することでそれを読み取れることを示した。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Elevated sedimentation of clastic matter in pelagic Panthalassa during the early Olenekian2023

    • 著者名/発表者名
      Muto Shun、Takahashi Satoshi、Yamakita Satoshi
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 32 号: 1 ページ: 1-32

    • DOI

      10.1111/iar.12485

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of conodont fossils in pelagic deep-sea siliceous sedimentary rocks using laboratory-based X-ray computed microtomography2021

    • 著者名/発表者名
      Muto Shun、Yagyu Shinsuke、Takahashi Satoshi、Murayama Masafumi
    • 雑誌名

      Lethaia

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scarcity of chert in upper Lower Triassic Panthalassic deep-sea successions of Japan records elevated clastic inputs rather than depressed biogenic silica burial flux following the end-Permian extinction2020

    • 著者名/発表者名
      Muto Shun、Takahashi Satoshi、Yamakita Satoshi、Onoue Tetsuji
    • 雑誌名

      Global and Planetary Change

      巻: 195 ページ: 103330-103330

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2020.103330

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 北部北上帯中のパンサラッサ遠洋深海地層における石炭系-ペルム系境界2023

    • 著者名/発表者名
      武藤俊, 高橋聡, 村山雅史
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Cisuralian to Guadalupian (early to middle Permian) conodonts from a deep-sea siliceous succession in the Jurassic accretionary complex of Northeast Japan: implications on conodont biofacies of pelagic Panthalassa2022

    • 著者名/発表者名
      Muto Shun, Takahashi Satoshi, Murayama Masafumi
    • 学会等名
      2022 Pander Society Fifth International Conodont Symposium (ICOS5)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 東北日本ジュラ紀付加体中の遠洋深海堆積岩層における石炭紀-ペルム紀境界2022

    • 著者名/発表者名
      武藤俊, 高橋聡, 村山雅史
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会 東京・早稲田大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 北部北上帯北東部大鳥ユニットの岩相・地質構造・付加年代2021

    • 著者名/発表者名
      武藤俊、伊藤剛
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2024-01-30  

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