研究課題
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
地球大気が酸素を含むようになる約24億年前ころの固体地球の変動に着目し、マントルを含めた物質循環を主に硫黄同位体異常を用いて追跡する。特に西オーストラリア大学との共同研究を推進し、最も連続的な記録が残る地域において野外調査を行う。また、系統的かつ連続的に採取した太古代/原生代境界のコマチアイトおよび深成岩類について、硫黄同位体による物質循環解析、白金族元素の地球化学および年代計測を行い、マントルの化学的・構造的な変動を明らかにする。
太古代・原生代のコマチアイトおよび花崗岩類を対象として硫黄同位体異常と白金族元素の高精度分析を行った。その結果、太古代コマチアイトの一部に沈み込んだ海洋リソスフェアの硫黄成分が認められることが明らかになった。同様の太古代海水成分は一部の花崗岩類にも含まれることが判明した。また、年代の異なるコマチアイトの白金族組成の分析から、太古代末期にマントル内部の活動が活発化したことが示された。これらの結果は、太古代末から原生代初期にかけて火成活動が活発化し、表層環境へのインパクトをもたらした可能性を示唆する。
本研究の成果は地球表層の酸化還元状態等の環境変動を解読するにあたってこれまで重視されてこなかった火成岩類の地球化学的分析が有用であることを示したものである。高精度の多種硫黄同位体と共振鉄製元素の分析を用いて、地殻物質のリサイクル、太古代マグマ成因論、およびマントルの化学組成特に酸化還元進化とその表層環境への影響を評価するための新たな方法論を提示した学術的意義がある。
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