３．１１以降の大気中の希ガス同位体比の変遷についての観測と測定と検証

• 研究課題/領域番号: 24651203
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 自然災害科学
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 佐藤 佳子 独立行政法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, 研究技術専任スタッフ (40359196)
• 研究分担者: 熊谷 英憲 独立行政法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, グループリーダー代理 (10344285) ; 兵藤 博信 岡山理科大学, 自然科学研究所, 教授 (50218749)
• 連携研究者: 岩田 尚能 山形大学, 理学部地球環境学科, 准教授 (70302289) ; 溝口 一生 一般財団法人電力中央研究所, 主任研究員 (50435583) ; 土志田 潔 一般財団法人電力中央研究所, 主任研究員 (40371413)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了(2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費 : 3,100千円、間接経費 : 930千円); 2014年度 : 910千円 (直接経費 : 700千円、間接経費 : 210千円); 2013年度 : 1,430千円 (直接経費 : 1,100千円、間接経費 : 330千円); 2012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: 希ガス同位体 / 核分裂起源 / 断層起源 / 東北地方太平洋沖地震 / 脱ガス / 原子炉事故 / リソスフェア起源 / 余震 / 環境希ガス / 断層摩擦実験 / 核分裂起源の希ガス / 断層 / 希ガス / 同位体比 / 放射性希ガス / 断層放出ガス / 大気拡散

研究成果の概要

地球大気の希ガス組成は、同位体組成および存在度ともに、全地球史を通じて、大規模な火成活動や宇宙天体の衝突を除けば、大きな変化がみられないとされてきた。このため、環境希ガスとして存在する放射性希ガスは、原子炉での核反応の証拠として観測されている。超巨大地震である東北地方太平洋沖地震直後は余震として著しい地震活動の激化がみられたため、断層運動に伴う希ガス放出によっても、大気の希ガス同位体組成に変動がみられることが予想された。国内各地で大気を採取し、平成２３年の東北地方太平洋沖地震後から同年の台風シーズンまで、以前の大気試料と比較したところ、大気の標準同位体組成とは異なる希ガス同位体比が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] 40Ar-39Ar dating and tectonic implications of volcanic rocks recovered at IODP Hole U1342A and D on Bowers Ridge, Bering Sea (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, H. Kawabata, D. W. Scholl, H. Hyodo, K. Takahashi, K. Suzuki, H. Kumagai
  • 雑誌名: Deep Sea Research II 巻 : 125 ページ : 214-226
  • DOI: 10.1016/j.dsr2.2015.03.008
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dating of Hydrothermal Mineralization in Active Hydrothermal Fields in the Southern Mariana Trough (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichiro Ishibashi, Kazuhiko Shimada, Fumihiro Sato, Ai Uchida, Shin Toyoda, Asako Takamasa, Shun’ichi Nakai, Hironobu Hyodo, Keiko Sato, Hidenori Kumagai, Kei Ikehata
  • 雑誌名: Subseafloor Biosphere Linked to Global Hydrothermal Systems; TAIGA Concept, Springer Japan 巻 : なし ページ : 289-300
  • DOI: 10.1007/978-4-431-54865-2_23
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Alkalic magmatism in the Lyra Basin: A missing link in the late-stage evolution of the Ontong Java Plateau (2015)
  • 著者名/発表者名: SHIMIZU KENJI, Sano Takashi, TEJADA MARIA LUISA, HYODO Hironobu, SATO KEIKO, SUZUKI KATSUHIKO, CHANG QING, Nakanishi Masao
  • 雑誌名: The Origin Evolution, and Environmental Impact of Oceanic Large igneous Provinces, Geological Society of America Special Paper 511 巻 : － ページ : 233-249
  • DOI: 10.1130/2015.2511(13)
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extensive normal faulting during exhumation revealed by the spatial variation of phengite K-Ar ages in the Sambagawa metamorphic rocks, central Shikoku, SW Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeshita, T., Yagi, K., Gouzu, C., Hyodo, H. and Itaya, T.
  • 雑誌名: Island Arc 巻 : 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Petrology and geochemistry of mid-ocean ridge basalts from the southern Central Indian Ridge (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Sato, Kentaro Nakamura, Hidenori Kumagai, Ryoko Senda, Tomoaki Morishita, Akihiro Tamura, Shoji Arai
  • 雑誌名: Subseafloor Biosphere Linked to Global Hydrothermal Systems; TAIGA Concept, Springer Japan 巻 : なし ページ : 163-175
  • DOI: 10.1007/978-4-431-54865-2_13
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Petrology of peridotites and related gabbroic rocks around the Kairei hydrothermal field in the Central Indian Ridge (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Morishita, Kentaro Nakamura, Takazo Shibuya, Hidenori Kumagai, Taichi Sato, Kyoko Okino, Hiroshi Sato, Rie Nauchi, Kaori Hara, Ryo Takamaru
  • 雑誌名: Subseafloor Biosphere Linked to Global Hydrothermal Systems; TAIGA Concept, Springer Japan 巻 : なし ページ : 177-193
  • DOI: 10.1007/978-4-431-54865-2_14
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Gamma ray doses in water around sea floor hydrothermal area in the Southern Mariana Trough (2015)
  • 著者名/発表者名: Shin Toyoda, Debabrata Banerjee, Hidenori Kumagai, Junichi Miyazaki, Jun-ichiro Ishibashi, Nobutatsu Mochizuki, Shigeaki Kojima
  • 雑誌名: Subseafloor Biosphere Linked to Global Hydrothermal Systems; TAIGA Concept, Springer Japan 巻 : なし ページ : 603-606
  • DOI: 10.1007/978-4-431-54865-2_46
  • オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Isotope evolution in the HIMU reservoir beneath St. Helena: Implications for the mantle recycling of U and Th. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hanyu , T., Kawabata, H. Tatsumi, Y., Kimura J., Hyodo, H., Sato, K., Miyazaki, T., Chang, Q., Hirahara, Y., Takahashi, T., Senda, R. and Nakai, S.
  • 雑誌名: Geochimica Cosmochimica Acta 巻 : 143 ページ : 232-252
  • DOI: 10.1016/j.gca.2014.03.016
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] レーザー加熱実験による角閃石の閉止温度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 兵藤博信
  • 雑誌名: 岡山理科大学自然科学研究所研究報告 巻 : 40 ページ : 53-58
• [雑誌論文] Fissiogenic noble gases anomaly associated with Fukushima-daiichi nuclear power plant disaster after the 3.11 Northeast Japan Earthquake (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, H. Kumagai, N. Iwata, H. Hyodo, K. Suzuki
  • 雑誌名: IMSC2012 巻 : 19
• [学会発表] EXP323におけるベーリング海・バウワーズリッジ初出の基盤岩掘削試料のAr-Ar年代による構造地質的制約について (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤佳子, 川畑博, 兵藤博信, 熊谷英憲,David W. Scholl, 高橋孝三, 鈴木勝彦
  • 学会等名: 「鉱物の物理化学特性から読み取る地球、惑星の環境変遷史」平成26 年度成果報告会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-02-24
• [学会発表] 深海底の自然放射線計測 ～JAMSTECでの開発と運用～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 熊谷英憲
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会 海中システム技術・海洋環境管理技術に関わる震災・津波・原発事故の復旧・復興支援と防災に関する研究委員会第７回
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2014-12-12
• [学会発表] 熱水の希ガス分析前処理装置の製作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 佳子, 熊谷 英憲, 岩田 尚能, 鈴木 勝彦
  • 学会等名: 2014年度日本質量分析学会同位体比部会
  • 発表場所: 筑波山温泉旅館 彩香の宿 一望（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2014-11-26
• [学会発表] 太平洋と大西洋下のＨＩＭＵの同位体進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 羽生 毅、川畑 博、巽 好幸、木村 純一、兵藤 博信、佐藤 佳子、宮崎 隆、常 青、平原 由香、高橋 俊郎、仙田 量子、中井 俊一
  • 学会等名: 日本地球化学会2014年会
  • 発表場所: 富山大学（富山県富山市）
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] レーザ段階加熱による角閃石のアルゴン拡散と閉止温度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 兵藤博信
  • 学会等名: 日本地質学会第121学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2014-09-14
• [学会発表] 長期海底ラドン濃度連続計測のためのNaIガンマ線分光装置の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 蜷川 清隆, 豊田 新, 藤原 康誠, 中川 益生, 山本 勲, 熊谷 英憲, 木下 正高, 久保 信
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-05-02
• [学会発表] 東北地方太平洋沖地震の余震による大気のAr 同位体変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 佳子, 熊谷 英憲, 岩田 尚能, 兵藤 博信, 鈴木 勝彦 , 高岡 宣雄
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-04-29
• [学会発表] 段階加熱による拡散実験と白雲母 (2014)
  • 著者名/発表者名: 兵藤博信
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-04-29
• [学会発表] Ar-Ar dating for volcanic rocks from Bowers Ridge, Bering Sea at site U1342A and U1342D (2013)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sato, Hiroshi Kawabata, Hironobu Hyodo, Hidenori Kumagai, David W. Scholl, Kozo Takahashi, Katsuhiko Suzuki
  • 学会等名: IAVCEI 2013 Scientific Assembly in Kagoshima
  • 発表場所: Kagoshima Prefectural Citizens Exchange Center (Site-A) and Kagoshima Citizens Social Support Plaza, Kagoshima
• [学会発表] Results of Ar-Ar dating for basaltic rocks from Bowers Ridge, Bering Sea at site U1342A&D (2013)
  • 著者名/発表者名: Keiko Sato, Hiroshi Kawabata, Hironobu Hyodo, Hidenori Kumagai, David W. Scholl, Kozo Takahashi, Katsuhiko Suzuki
  • 学会等名: 地球惑星連合大会 2013年
  • 発表場所: 千葉県幕張メッセ
• [学会発表] 核分裂起源の希ガス同位体比の変化
  • 著者名/発表者名: 佐藤佳子・熊谷英憲・岩田尚能・兵藤博信・鈴木勝彦
  • 学会等名: 日本質量分析学会同位体比部会
  • 発表場所: 広島県竹原市湯坂温泉郷 「賀茂川荘」
• [学会発表] Fissiogenic noble gas anomalies associated with Fukushima-daiichi nuclear power plant disaster after the 3.11 Northeast Japan Earthquake
  • 著者名/発表者名: Keiko Sato, Hidenori Kumagai, Naoyoshi Iwata, Hironobu Hyodo, Katsuhiko Suzuki
  • 学会等名: 19th International Mass Spectrometry Conference
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center
• [学会発表] 雰囲気コントロール下での断層摩擦実験による希ガスの脱ガスと挙動
  • 著者名/発表者名: 佐藤 佳子, 廣瀬 丈洋, 熊谷 英憲, 田村 肇, 坂口 真澄, 鈴木 勝彦
  • 学会等名: 日本地球惑星連合 ２０１２年度連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
• [学会発表] 花崗岩の摩擦実験によるアルゴンの放出と年代の若返りの可能性
  • 著者名/発表者名: 佐藤 佳子, 廣瀬 丈洋, 熊谷 英憲, 田村 肇, 坂口 真澄, 鈴木 勝彦
  • 学会等名: 日本地球惑星連合 ２０１２年度連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
• [学会発表] 数万年のK-Ar年代をもつ蔵王火山の初生比と同位体比のバリエーション
  • 著者名/発表者名: 佐藤 佳子、熊谷 英憲、武部 義宜、伴 雅雄
  • 学会等名: 日本質量分析学会同位体比部会
  • 発表場所: 仙台・秋保温泉 伝承千年の宿 佐勘
• [学会発表] レーザー段階加熱実験による単結晶黒雲母の閉止温度
  • 著者名/発表者名: 兵藤 博信
  • 学会等名: 日本地球惑星連合 ２０１２年度連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
• [図書] Gamma Radiation, Chapter 4, Environmental Gamma-Ray Observation in Deep Sea (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kumagai, R. Iwase, M. Kinoshita, H. Machiyama, M. Hattori, M. Okano
  • 出版者: InTECH, Rijeka, Croatia