研究課題
本研究では過去の火山噴火の影響を受けていると思われる古環境試料を用いて、その年代測定と元素・同位体分析とを組み合わせることで、過去の巨大噴火の記録を復元することを目的とする。そのために、鍾乳石やサンゴ骨格といった炭酸塩試料の年代を精密に決定するとともに、二次イオン質量分析計(NanoSIMS)で高解像度の微量元素分析を行ない、過去の噴火イベントの痕跡を検出することを目指している。LA-ICP-MSやLA-LIBSを用いれば、試料中の微量元素の分布を簡易かつ迅速に知ることができ、NanoSIMSと組み合わせることで多様な元素・同位体を効率的に測定することが可能と期待される。今年度は昨年度から引き続き、U-Th年代測定法で過去の火山噴火を記録していると明らかになった鍾乳石試料について、LA-ICP-MSやLA-LIBSを用いて微量元素の測定を行った。南大東島の鍾乳石試料では、巨大噴火の痕跡を残しているかもしれないマンガンが濃集している層が検出された。この層はスパイク状ではなく幅を持っており、火山活動が長く続いたことを示しているのかもしれない。この火山活動が長期間続いたのか、影響を長期間受けただけなのかはさらに高解像度の分析が必要であり、この部分についてNanoSIMSによる分析に着手した。LA-ICP-MS分析による成果やNanoSIMSを用いた貝のストロンチウム等の分析に関する研究成果について、国内外の学会で発表した。現在の火山活動による物質循環・表層環境への影響を調べるために、木曽御嶽山などにおける観測を実施した。噴気や温泉水・遊離ガスを採取し、化学組成やヘリウムなどの希ガス・炭素・窒素等の同位体を分析し、火山活動の評価を行った。箱根山における化学データを用いて噴火に関連する火山現象を解析し国際誌に報告するなど、火山活動の解析に有用な知見を発信した。
2: おおむね順調に進展している
鍾乳石試料についてはLA-ICP-MSを中心に活用して測定を進めた。これにより希土類元素やマンガン・チタンなど金属元素が濃集する層を検出し、過去の火山活動履歴などに関する有用な情報が得られた。同時にNanoSIMSを用いた炭酸塩試料分析手法の開発を進め、準備は確実に前進している。引き続き、これらの装置を駆使して過去の噴火履歴の検出・当時の火山活動に関するデータ収集を遂行する。現在の火山活動に関する調査は複数火山における観測により遂行中であり、マグマ情報の収集と火山活動の評価に成功している。
引き続き、鍾乳石試料などの分析による過去の噴火履歴の検出・火山活動に関するデータ収集と、現在の火山活動評価・物質循環調査を組み合わせることで、過去から現在に至るまでの火山活動による表層環境への影響を調査することを目指す。
すべて 2020 2019
すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件)
Geo-Marine Letters
巻: - ページ: -
10.1007/s00367-020-00636-w
Scientific Reports
巻: 9 ページ: 10805
10.1038/s41598-019-47070-2
Journal of Volcanology and Geothermal Research
巻: 381 ページ: 119～139
10.1016/j.jvolgeores.2019.05.017
Geochemistry, Geophysics, Geosystems
巻: 20 ページ: 4710～4722
10.1029/ 2019GC008544
巻: 9 ページ: 15334
10.1038/s41598-019-51719-3
ACS Earth and Space Chemistry
巻: 3 ページ: 1346～1352
10.1021/acsearthspacechem.9b00040
