| 研究課題/領域番号 |
21H01177
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
山本 伸次 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (30467013)
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| 研究分担者 |
平田 岳史 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10251612)
伊藤 正一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60397023)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
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| キーワード | 初期地球 / 水の起源 / 砕屑性ジルコン / アパタイト包有物 / 水素同位体比 / ジルコン / アパタイト / 冥王代 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、様々な太陽系天体における水素同位体比が分析可能となり、地球の“水”の起源に
ついて活発な議論が巻き起こっている。しかしながら、初期地球における初生的な水素
同位体データが決定的に不足しているため、地球の水の起源に関する議論は収束を見ない。
本研究ではこの問題を解決するために、西オーストラリア・ジャックヒルズ礫岩に含まれる
約44億年に遡る世界最古の鉱物（ジルコン）中に残存するアパタイト鉱物の水素同位体比を
系統的に分析し、初期地球におけるマントルおよび海の水素同位体比変動を復元することで、地球における“水”の起源とその後の進化を解読する。
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| 研究成果の概要 |
西豪州・ジャックヒルズ堆積岩に含まれる砕屑性ジルコン中およびそこに残存するアパタイト包有物の水素同位体比を分析した結果、約36億年前の地球マントルの水素同位体比（δD）は現在のマントルのδD値と比べ著しく低い値（-354±23）を示すことが明らかとなった。このような低いδDを持つためには地球の水の起源物質として原始太陽系円盤ガスにおける水素を地球が獲得した可能性が高く、今後のさらなる分析によりその真相が明らかとなることが期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題で示された「約36 億年前のマントルの水素同位体比は-354‰であった」というデータは、地球の「水」の起源に関する従来の知見を覆すものであり、この手法をさらに拡張することで従来より仮説として提唱されている「コンドライトや彗星物質の後期重爆撃による水の付加」や「地球大気の水素散逸の変動」などが具体的なデータに基づき検証可能となり、地球形成進化史における惑星科学研究および地球史研究に対して重大な波及効果をもたらすことが予想される。
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