高次元データ駆動型解析による中・古生代全地球システム変動の解読

• 研究課題/領域番号: 20J01715
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 審査区分: 小区分17040:固体地球科学関連
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 曽田 勝仁 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2020-04-24 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 中生代 / 地質学

研究開始時の研究の概要

本研究では付加体中の層状チャートを対象に，微化石層序の確立，主要・微量元素濃度，安定同位体比，化学種の測定を行い，数億年に及ぶ古環境データセットを構築する．このデータセットに対してデータ駆動型解析を行うことで，中・古生代における全地球システム変動（大規模火成活動，海底熱水活動，海洋酸化還元状態，生物生産変動，気候変動，地球外物質付加など）を解明することを目的とする．

研究実績の概要

採用第1，2年度目では，野外地質調査の実施から主要・微量元素などを含めた地球化学データセットの構築などに取り組む予定であった．しかし，新型コロナウイルスの感染拡大によって，主な調査地域である愛知県や岐阜県で緊急事態宣言及びまん延防止等重点措置が発令されたため，若干野外地質調査のスケジュールに支障が出てしまった．そこで研究計画を若干変更することによって，帳尻合わせを行った．すなわち，1年目は地球化学データセットの構築にあてる作業の一部を，2 年目のデータセットの解析にあてることとした．一方，2年目は，野外調査及び化学分析による地球化学データセットの構築とデータ解析に取り組んだ．
なお採用第3年目では，新型コロナウイルスの感染対策も落ち着いてきたため従来の研究計画どおり，これまでの化学組成データ解析に加えて微量元素分析などに取り組んだ．その結果，以下のような成果が得られた．確立した三畳紀／ジュラ紀境界の連続層序において全岩化学組成，周期解析，多変量統計解析を行うことで，当時の気候・海洋環境変動や絶滅イベントとの関連性を議論した．これらの古環境解析に関する研究以外にも層序学的な研究にも取り組み，未記載であった新規研究セクションにおいて上部三畳系連続層序の復元から，従来の美濃帯の分厚い粘土層の存在（CS-1）は確認できず，黄色チャートが複数枚挟まった紫色～赤色層状チャートが整然と続く岩相変化を確認することができた．以上の成果の一部を国内外の学会で発表を行った．

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] パドヴァ大学(イタリア)
• [国際共同研究] Slovak Academy of Sciences(スロバキア)
• [雑誌論文] Extreme continental weathering in the northwestern Tethys during the end-Triassic mass extinction (2022)
  • 著者名/発表者名: Onoue, T., Michalik, J., Shirozu, H., Yamashita, K., Yamashita, M., Kusaka, S., Soda, K
  • 雑誌名: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 巻: 594 ページ: 110934-110934
  • DOI: 10.1016/j.palaeo.2022.110934
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of Deep-Sea Anoxia in Panthalassa During the Lopingian (Late Permian): Insights From Redox-Sensitive Elements and Multivariate Analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Onoue Tetsuji、Soda Katsuhito、Isozaki Yukio
  • 雑誌名: Frontiers in Earth Science 巻: 8 ページ: 613126-613126
  • DOI: 10.3389/feart.2020.613126
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 美濃帯の三畳紀／ジュラ紀境界における連続層序の改訂と古環境復元 (2022)
  • 著者名/発表者名: 曽田勝仁，冨松由希，尾上哲治，池原 実
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
• [学会発表] Extreme continental weathering in the northwestern Tethys during the Triassic-Jurassic transition (2022)
  • 著者名/発表者名: 尾上哲治，Michalik Josef, 白水秀子，山下美沙，山下勝行，日下宗一郎，曽田勝仁
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
• [学会発表] 後期三畳紀Carnian Pluvial Episodeにおけるパンサラッサ遠洋深海域での古海洋環境変動の復元 (2022)
  • 著者名/発表者名: 曽田 勝仁，尾上 哲治
  • 学会等名: 日本地質学会
• [学会発表] ペルム紀/三畳紀境界における地球外3He流入量の変動: 地球科学と惑星科学の境界領域開拓を目指して (2022)
  • 著者名/発表者名: 尾上 哲治，高畑 直人，曽田 勝仁，佐野 有司，磯崎 行雄
  • 学会等名: 日本地質学会
• [学会発表] Paleoenvironmental reconstruction based on the revised continuous stratigraphy across the Triassic-Jurassic boundary in the Mino Belt, central Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Katsuhito Soda, Yuki Tomimatsu, Tetsuji Onoue, Minoru Ikehara
  • 学会等名: Goldschmidt Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Biotic extinction at the Norian/Rhaetian boundary (Upper Triassic): geochemical and isotope evidence of a previously unrecognised global event (2022)
  • 著者名/発表者名: Manuel Rigo, Tetsuji Onoue, Honami Sato, Yuki Tomimatsu, Katsuhito Soda, Linda Godfrey, Miriam Katz, Hamish J. Campbell, Lydia Tackett, Martyn Golding, Jerry Lei, Jon Husson, Matteo Maron, Sara Satolli, Mariachiara Zaffani, Giuseppe Concheri, Angela Bertinelli, Marco Chiari, Lawrence Tanner
  • 学会等名: Goldschmidt Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Enhanced continental weathering in the NW Tethys during the end-Triassic mass extinction (2022)
  • 著者名/発表者名: Tetsuji Onoue, Jozef Michalk, Hideko Shirozu, Misa Yamashita, Katsuyuki Yamashita, Soichiro Kusaka, Katsuhito Soda
  • 学会等名: Goldschmidt Conference
  • 国際学会
• [学会発表] 美濃帯における三畳紀/ジュラ紀境界層の再検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 曽田勝仁・冨松由希・山下大輔・尾上哲治・池原 実
  • 学会等名: 地質学会
• [学会発表] テチス海北西部における大陸風化の増加と三畳紀末大量絶滅 (2021)
  • 著者名/発表者名: 尾上哲治・J. Michalik・白水秀子・山下勝行・山下美沙・川上高平・日下宗一郎・曽田勝仁
  • 学会等名: 地質学会
• [学会発表] Upper Triassic (Rhaetian) conodont biostratigraphy of the Panthalassa Ocean and the final extinction of conodonts at the end-Triassic (2020)
  • 著者名/発表者名: Onoue, T., Yamasaki, K., Tomimatsu, Y., Yixing, D., Yamashita, D., Soda, K., and Manuel, R.
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting, Virtual meeting
  • 国際学会