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日豪付加体のアンバーから紐解く顕生代の大陸風化と地球環境・生物活動のリンケージ

研究課題

研究課題/領域番号 24K00708
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関千葉工業大学

研究代表者

藤永 公一郎  千葉工業大学, 次世代海洋資源研究センター, 上席研究員 (90409673)

研究分担者 矢野 萌生  千葉工業大学, 次世代海洋資源研究センター, 主任研究員 (30880281)
桑原 佑典  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (30981170)
中村 謙太郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40512083)
冨松 由希  福岡大学, 理学部, 助教 (40945359)
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) 2024-04-01 – 2028-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2027年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2026年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2025年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2024年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード地球システム / アンバー / 層状鉄マンガン鉱床 / オスミウム同位体
研究開始時の研究の概要

本研究では、(1) 日本とオーストラリア両国の付加体中のアンバーを用いて顕生代全体を通じた海水Os同位体比の変動を復元し、(2) それを海水Sr同位体比の変動と合わせて解析することにより、大陸風化フラックスの変動とプロセスの全容を初めて明らかにする。さらに(3) 得られた結果をこれまでに蓄積されている炭素同位体や酸素同位体、生物絶滅等の他の環境変動記録と対比することにより、顕生代を通じた大陸風化プロセスの変遷とその地球表層環境・生物活動との関連、およびその超長期スケールにおける変遷を支配してきた環境因子の解明を行う。

研究実績の概要

初年度である2024年度には,まず静岡県島田市において地質調査を行い,瀬戸川帯瀬戸川層群に胚胎される市井沢鉱床の鉄マンガン鉱石(アンバー)およびその周辺岩石を採取した.全岩化学分析の結果,市井沢アンバーは現世の中央海嶺近傍で堆積した熱水性堆積物と類似した化学組成を持つことが明らかとなった.また,アンバーを伴う緑色岩の化学組成も中央海嶺玄武岩 (mid-ocean ridge basalt: MORB) 類似の化学組成を示すことから,市井沢アンバーの起源は過去の中央海嶺近傍で堆積した熱水性堆積物が陸上に付加したものであると考えられる.市井沢アンバーのOs同位体比を分析した結果,187Os/188Os=0.541~0.600の値を示した.市井沢アンバーの堆積年代は,緑色岩の年代から48~42Maと推定されるが,今回分析した値は現在の海底堆積物から復元された同時代の海水のOs同位体比とも一致しており,アンバーが過去の海水のOs同位体記録を復元するために適した試料であることを確認することができた.また,2025年度以降のオーストラリア調査に向けて,研究協力者であるジョナサン・アイチソン教授(クイーンズランド大)と定期的にミーティングを行い,調査地域の選定と調査計画の策定を行った.

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

受入先のタイミングの問題で,今年度のオーストラリア調査は実施できなかったが,新規に静岡県瀬戸川帯に分布する市井沢鉱床のアンバー試料を採取し,中期始新世(48~42Ma)の海水のOs同位体比を復元することができた.また,研究協力者であるジョナサン・アイチソン教授とは定期的にミーティングを行っており,調査地域の選定と2025年度の調査計画を策定している(9月実施予定).以上のことから,本研究はおおむね順調に進展しているといえる.

今後の研究の推進方策

2025年度は,前年度に引き続き,日豪付加体に分布するアンバー試料の採取と分析を進める.今年度は研究協力者であるアイチソン教授の協力のもと,オーストラリア・クイーンズランド周辺の地質調査を行い,アンバー試料およびその周辺岩石を採取する.採取した試料については,全岩化学分析および放散虫化石による年代決定を行った後,Os同位体比分析を実施し,顕生代を通じた過去の海水Os同位体比変動曲線の復元を行う.また,比較的データの蓄積されつつある白亜紀以降のOs同位体比変動曲線と,Sr同位体比記録とを比較し,大陸風化プロセスとその地球表層環境・生物活動との関連について検討を進めて行く.

報告書

(1件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2025 2024 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Numerical Simulation on Hybrid Lifting Operation of Polymetallic Nodules and Rare-Earth Elements-Rich Mud by Air-Lift Pump in Deep Sea around Minamitorishima Island2025

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yoshiyuki、Sugihara Masatoshi、Fujinaga Koichiro、Nakamura Kentaro、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Engineering

      巻: 13 号: 2 ページ: 267-267

    • DOI

      10.3390/jmse13020267

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New Pb isotopic data from Japanese hydrothermal deposits for tracing heavy metal sources2024

    • 著者名/発表者名
      Ishida Mizuki、Fujinaga Koichiro、Tanimizu Masaharu、Ishikawa Tsuyoshi、Nagaishi Kazuya、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      Geochemistry

      巻: 84 号: 1 ページ: 126045-126045

    • DOI

      10.1016/j.chemer.2023.126045

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Air-Lift Pumping System for Hybrid Mining of Rare-Earth Elements-Rich Mud and Polymetallic Nodules around Minamitorishima Island2024

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yoshiyuki、Sugihara Masatoshi、Fujinaga Koichiro、Nakamura Kentaro、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Engineering

      巻: 12 号: 9 ページ: 1470-1470

    • DOI

      10.3390/jmse12091470

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation of hydrothermal ferromanganese oxides in the Daini-Nishi-Yamato Seamount, Sea of Japan: Do they really contain critical-metal particles?2024

    • 著者名/発表者名
      Azami Keishiro、Doshita Tokio、Koyama Kanta、Machida Shiki、Nakamura Kentaro、Kato Yasuhiro、Uchida Etsuo
    • 雑誌名

      Ore Geology Reviews

      巻: 172 ページ: 106202-106202

    • DOI

      10.1016/j.oregeorev.2024.106202

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi‐Elemental Statistical Features of Early Paleogene Sediments From the Mid‐Latitude Eastern Indian Ocean2024

    • 著者名/発表者名
      Kuwahara Yusuke、Yasukawa Kazutaka、Tanaka Erika、Nakamura Kentaro、Ikehara Minoru、Kato Yasuhiro
    • 雑誌名

      Paleoceanography and Paleoclimatology

      巻: 39 号: 10

    • DOI

      10.1029/2023pa004829

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Origin of Sn and Cu mineralization in Akenobe polymetallic deposit, southwest Japan : A new implication from Re-Os age, U-Pb age and Pb isotopic composition2024

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara, M., Ohta, J., Machida, S., Ishida, M., Yano, M., Mimura, K., Nakamura, K., Yasukawa, K., Fujinaga, K. and Kato, Y.
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エンリッチした同位体比を持つ南西北海道札幌岳-空沼岳マグマの成因とその豊羽鉱床形成に関する示唆2024

    • 著者名/発表者名
      石田 美月, 稗田 裕樹, 荒木 修平, 藤永 公一郎, 清水 徹, 谷水 雅治, 中村 仁美, 岩森 光, 町田 嗣樹, 米田 成一, 中村 謙太郎, 加藤 泰浩.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2024年大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 化学浸出法による深海堆積物中の海水由来Os同位体分析手法の実験的検討2024

    • 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
      日本地球惑星科学連合2024年大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 北大西洋遠洋性粘土の地球化学的特徴およびレアアース資源としての可能性の検討2024

    • 著者名/発表者名
      高田 直翔, 安川 和孝, 寺内 大貴, 小笠原 光基, Tampah Marshel, 森 駿介, 吉田 頌, 矢野 萌生, 町田 嗣樹, 芦田 果奈, 桑原 佑典, 大田 隼一郎, 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2024年大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 北大西洋深海堆積物の全岩化学組成に基づくレアアース泥の分布および起源成分の考察2024

    • 著者名/発表者名
      高田 直翔, 安川 和孝, 寺内 大貴, 小笠原 光基, Tampah Marshel, 森 駿介, 吉田 頌, 矢野 萌生, 町田 嗣樹, 芦田 果奈, 桑原 佑典, 大田 隼一郎, 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131年学術大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 化学浸出と酸化還元反応の効率化による海底堆積物中の海水由来Os同位体分析手法の改良2024

    • 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
      日本地質学会第131年学術大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Re-Os放射年代,U-Pb放射年代およびPb同位体組成に基づく兵庫県明延多金属鉱床のCu-Zn脈とSn-W脈の形成プロセス2024

    • 著者名/発表者名
      小笠原 光基, 大田 隼一郎, 町田 嗣樹, 石田 美月, 矢野 萌生, 見邨 和英, 中村 謙太郎, 安川 和孝, 藤永 公一郎, 加藤 泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第131年学術大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 兵庫県生野鉱床における多金属鉱化作用の解明に向けた鉱物学的・地球化学的検討2024

    • 著者名/発表者名
      吉田 頌, 大田 隼一郎, 小笠原 光基, 中村 謙太郎, 安川 和孝, 藤永 公一郎, 加藤 泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第131年学術大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 局所化学組成分析に基づく兵庫県中瀬鉱床の金鉱化作用の検討2024

    • 著者名/発表者名
      池津 雄地, 大田 隼一郎, 小笠原 光基, 中村 謙太郎, 安川 和孝, 藤永 公一郎, 加藤 泰浩
    • 学会等名
      日本地質学会第131年学術大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 南大西洋レアアース泥の地球化学的特徴とその起源2024

    • 著者名/発表者名
      安川 和孝, 児玉 祐真, 森 駿介, 桑原 佑典, 大田 隼一郎, 小笠原 光基, 吉田 頌, Tampah Marshel, 矢野 萌生, 町田 嗣樹, 芦田 果奈, 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131年学術大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [備考] 千葉工業大学次世代海洋資源研究センター ホームページ

    • URL

      https://orceng-cit.jp/

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学大学院工学系研究科加藤・中村・安川研究室 ホームページ

    • URL

      https://kato-nakamura-yasukawa-lab.jp/

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2024-04-11   更新日: 2025-12-26  

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