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遠洋性褐色粘土の微量構成成分に記録された地球史の解読

研究課題

研究課題/領域番号 21K14011
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

大田 隼一郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (70793579)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード遠洋性堆積物 / 遠洋性褐色粘土 / 年代 / 同位体分析 / オスミウム同位体比 / レアアース泥 / 微化石 / 鉱物学的分析 / 年代決定 / オスミウム同位体比層序年代 / ルテチウム-ハフニウム放射年代 / 地球史
研究開始時の研究の概要

海底堆積物は,様々な物質が過去の地球環境を反映して様々な割合で混合して生成したため,その堆積年代と構成成分の特徴を知ることで,地球環境の変動の歴史を知ることができる.この目的で古くから使われてきた生物源堆積物は,年代をうまく決められる一方,地球環境変動の情報が薄まってしまっている.それに対して,遠洋性褐色粘土とよばれる堆積物は,過去の地球環境の情報が色濃く記録されている一方,正確な年代決定が困難であった.本研究は,遠洋性褐色粘土を対象として,構成成分の特徴を把握し,さらに独自開発した同位体分析を用いた新しい年代決定手法を適用することで,地球環境の変動の歴史の新たな姿を明らかにする.

研究成果の概要

海洋の陸から遠く離れた遠洋域では、過去の地球環境変動の微弱な情報を記録しながら非常にゆっくりと堆積している遠洋性褐色粘土が分布している。本研究課題は、ルテチウム-ハフニウム法、およびオスミウム同位体比層序法を用いて、遠洋性褐色粘土の年代を決定し、堆積物に含まれる微化石などの微量成分から過去の情報を得る手法を開発した。ルテチウム-ハフニウム法については、実験の結果、正しい情報が失われていることがわかったが、オスミウム同位体比層序法については、正確かつ効率的な分析手法を構築した。また、遠洋域の深海底で生きる特殊な微化石群を用いることで、過去の海洋の栄養状態などを得ることができることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人類社会の発展と鉱物資源開発は不可分な関係にあり、陸上の資源開発に様々な社会的問題が生じている今、新しい資源として海底資源が注目されている。資源の生成は、過去の地球環境変動の結果であるが、深海を含む海洋環境の変動の歴史は多くの謎に包まれている。それ解明することが、資源を継続的かつ効率的に発見し利用することにつながる。本研究は、レアアース泥などの鉱物資源の分布する広大な遠洋域に着目し、その領域における過去の地球環境変動を読み解く全く新しい手法の開発に取り組んだ。それをさらに発展させて用いることで、過去の地球環境変動と資源生成メカニズムを紐付ける新たな知見がもたらされることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Scripps Institution of Cceanography(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Marine osmium isotopic composition reconstructed from the early Permian umber deposit in the Japanese accretionary complex2023

    • 著者名/発表者名
      Yano Moei、Yasukawa Kazutaka、Nozaki Tatsuo、Fujinaga Koichiro、Ohta Junichiro、Nakamura Kentaro、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Asian Earth Sciences

      巻: 241 ページ: 105480-105480

    • DOI

      10.1016/j.jseaes.2022.105480

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A precise and accurate analytical method for determination of osmium isotope ratios at the 1-15 pg level by using a MC-ICP-MS equipped with sparging introduction and high-sensitivity discrete dynode-type ion-counting detectors2022

    • 著者名/発表者名
      Ohta Junichiro、Nozaki Tatsuo、Sato Honami、Ashida Kana、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      巻: 37 号: 8 ページ: 1600-1610

    • DOI

      10.1039/d2ja00089j

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced continental chemical weathering during the multiple early Eocene hyperthermals: New constraints from the southern Indian Ocean2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Erika、Yasukawa Kazutaka、Ohta Junichiro、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 331 ページ: 192-211

    • DOI

      10.1016/j.gca.2022.05.022

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iron deposition during recovery from Late Devonian oceanic anoxia: Implications of the geochemistry of the Kawame ferromanganese deposit, Nedamo Belt, Northeast Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Kuwahara Yusuke、Fujinaga Koichiro、Nozaki Tatsuo、Ohta Junichiro、Yano Moei、Yasukawa Kazutaka、Nakamura Kentaro、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      Global and Planetary Change

      巻: 216 ページ: 103920-103920

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2022.103920

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geological features and resource potential of deep-sea mud highly enriched in rare-earth elements in the Central Pacific Basin and the Penrhyn Basin2021

    • 著者名/発表者名
      Ohta Junichiro、Yasukawa Kazutaka、Nakamura Kentaro、Fujinaga Koichiro、Iijima Koichi、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      Ore Geology Reviews

      巻: 139 ページ: 103387-103387

    • DOI

      10.1016/j.oregeorev.2021.104440

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 塩酸を用いた化学浸出法による遠洋性粘土中の海水由来Os同位体分析手法の実験的検討2023

    • 著者名/発表者名
      森駿介・大田隼一郎・安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・加藤泰浩
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ルテチウム-ハフニウム放射年代を用いた遠洋性褐色粘土の年代決定手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大田隼一郎、木村純一、常青、宮崎隆、Vaglarov Bogdan Stefanov、加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 南鳥島EEZで採取された3層のレアアース濃集層を含む深海堆積物コア試料における鉱物組成および粒度の深度方向変化2022

    • 著者名/発表者名
      小田裕太、大田隼一郎、安川和孝、藤永公一郎、中村謙太郎、加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 南鳥島マンガンノジュールのOs同位体層序年代決定とμXRF元素マッピングによる成長ハイエイタスの実態解明2022

    • 著者名/発表者名
      青柳颯汰、大田隼一郎、矢野萌生、見邨和英、浅見慶志朗、野崎達生、中村謙太郎、安川和孝、町田嗣樹、加藤泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高知県国見山アンバーから復元したペルム紀前期の海水Os同位体組成2022

    • 著者名/発表者名
      矢野萌生,大田隼一郎,藤永公一郎,安川和孝,中村謙太郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 南鳥島周辺海域の遠洋性粘土の岩相境界部分における化学組成およびOs同位体比の特徴2022

    • 著者名/発表者名
      宅間晴史、見邨和英、矢野萌生、大田隼一郎、藤永公一郎、安川和孝,中村謙太郎,加藤泰浩
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 中央北太平洋の古海水Os同位体記録に基づく古第三紀温室地球の化学風化と火成活動に関する考察2022

    • 著者名/発表者名
      池上翔、安川和孝、田中えりか、大田隼一郎、桑原佑典、矢野萌生、藤永公一郎、中村謙太郎、加藤泰浩
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 膠着質底生有孔虫を用いた北西太平洋における白亜紀後期のレアアース泥堆積環境に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      近藤 勇太、大田 隼一郎、安川 和孝、中村 謙太郎、藤永 公一郎、加藤 泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Os同位体比層序に基づく南鳥島周辺深海堆積物の複数のレアアース濃度ピークの堆積年代2021

    • 著者名/発表者名
      小田 裕太、大田 隼一郎、田中 えりか、安川 和孝、桑原 佑典、矢野 萌生、藤永 公一郎、中村 謙太郎、加藤 泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Os同位体分析に基づく古第三紀超温暖化イベントにおける化学風化フィードバックの考察2021

    • 著者名/発表者名
      池上 翔、安川 和孝、田中 えりか、大田 隼一郎、桑原 佑典、矢野 萌生、藤永 公一郎、加藤 泰浩
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機物に富む堆積物試料の簡便かつ迅速なRe-Os同位体分析手法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      矢野 萌生、大田 隼一郎、野崎 達生、加藤 泰浩
    • 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
  • [備考] Junichio Ohta, a geoscientist

    • URL

      https://junigeo.com/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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