ジルコンの多種同位体分析による地殻形成プロセスの解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H02976
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 外田 智千 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (60370095)
• 研究分担者: 堀江 憲路 国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (00571093) ; 日高 洋 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10208770) ; 木村 純一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 上席技術研究員(シニア) (30241730) [辞退] ; 谷 健一郎 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (70359206)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 地殻進化

研究実績の概要

昨年度に引き続いて研究遂行の基幹となる二次イオン質量分析装置の精度を上げるために必要な試験を実施し、多種同位体分析のための基礎解析と分析試料調整をおこなった。
その上で、太古代の南極ナピア岩体から採取された試料を用いてジルコンのU-Pb年代、微量元素存在度，リチウム同位体分析，酸素同位体分析をおこなった。特に、Harvey Nunatakの斜方輝石片麻岩中に見出されたリチウムに極端に富むジルコンについて、Nb-U-Y相関を得ることに成功し、大陸地殻縁辺地域のプレート沈み込み部において堆積物と海水の反応によって生じたメルトが起源であることを明らかにした。Fyfe Hilllsの珪長質片麻岩中のジルコンについて、希土類元素存在度を指標とした超高温変成作用の時期の検証をおこなうとともに、その際に生じたジルコン酸素同位体組成の均質化現象を明らかにした。
以上のように、U-Pb年代測定、希土類元素分析、微量元素存在度分析、高精度酸素-リチウム同位体分析手法を確立し、さらに得られたデータを検証し、希土類元素データや水酸基の定量情報による後からのイベントによる改変の影響評価、酸素同位体分析データによる年代値のフィルタリングなど、年代値とイベントを照合するための総合的な解析をおこなう一連の手法を確立した。
成果をとりまとめて、JpGU-AGU Joint Meeting 2020、International Goldschmidt Conference、地球化学会、極域科学シンポジウムで発表し、またその一部は国際学術論文として公表した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Evolution of the Indochina block from its formation to amalgamation with Asia: Constraints from protoliths in the Kontum Massif, Vietnam (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakano Nobuhiko、Osanai Yasuhito、Owada Masaaki、Binh Pham、Hokada Tomokazu、Kaiden Hiroshi、Bui Vuong T.S.
  • 雑誌名: Gondwana Research 巻: 90 ページ: 47～62
  • DOI: 10.1016/j.gr.2020.11.002
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] New highly radioactive particles derived from Fukushima Daiichi Reactor Unit 1: Properties and environmental impacts (2021)
  • 著者名/発表者名: Morooka Kazuya、Kurihara Eitaro、Takehara Masato、Takami Ryu、Fueda Kazuki、Horie Kenji、Takehara Mami、Yamasaki Shinya、Ohnuki Toshihiko、Grambow Bernd、Law Gareth T.W.、Ang Joyce W.L.、Bower William R.、Parker Julia、Ewing Rodney C.、Utsunomiya Satoshi
  • 雑誌名: Science of The Total Environment 巻: 773 ページ: 145639～145639
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.145639
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Adocus Kohaku, A New Species of Aquatic Turtle (Testudines: Cryptodira: Adocidae) from the Late Cretaceous of Kuji, Iwate Prefecture, Northeast Japan, with Special References to the Geological Age of the Tamagawa Formation (Kuji Group) (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirayama R., Sonoda T., Uno H., Horie K., Tsutsumi Y., Sasaki K., Mitsuzuka S. and Takisawa T.
  • 雑誌名: International Journal of Paleobiology & Paleontology 巻: 4 ページ: 1-12
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Tectono-metamorphic evolution and significance of shear-zone lithologies in Akebono Rock, Lutzow-Holm Complex, East Antarctica (2020)
  • 著者名/発表者名: Baba Sotaro、Hokada Tomokazu、Kamei Atsushi、Kitano Ippei、Motoyoshi Yoichi、Nantasin Prayath、Setiawan Nugroho Imam、Dashbaatar Davaa-Ochir
  • 雑誌名: Antarctic Science 巻: 33 ページ: 52～72
  • DOI: 10.1017/S0954102020000450
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Zoned quartz phenocrysts in supercooled melt inclusions in granulites from continental collision orogens (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroi Yoshikuni、Hokada Tomokazu、Kayama Masahiro、Miyake Akira、Adachi Tatsuro、Prame Bernard、Perera Keerthi、Satish‐Kumar Madhusoodhan、Osanai Yasuhito、Motoyoshi Yoichi、Ellis David J.、Shiraishi Kazuyuki
  • 雑誌名: Island Arc 巻: 29 ページ: －
  • DOI: 10.1111/iar.12374
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Geological subdivision of the Lutzow-Holm Complex in East Antarctica: From the Neoarchean to the Neoproterozoic (2020)
  • 著者名/発表者名: Dunkley Daniel J.、Hokada Tomokazu、Shiraishi Kazuyuki、Hiroi Yoshikuni、Nogi Yoshifumi、Motoyoshi Yoichi
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 26 ページ: 100606～100606
  • DOI: 10.1016/j.polar.2020.100606
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Chemical separation and determination of the isotopic compositions of dysprosium, erbium and ytterbium in geochemical materials by thermal ionization mass spectrometry (2020)
  • 著者名/発表者名: Mizutani Yuki、Hidaka Hiroshi、Yoneda Shigekazu
  • 雑誌名: GEOCHEMICAL JOURNAL 巻: 54 ページ: 381～391
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0609
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diversity and origin of strontium and barium isotopic anomalies in CM chondrites (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakuma Keisuke、Hidaka Hiroshi、Yoneda Shigekazu
  • 雑誌名: GEOCHEMICAL JOURNAL 巻: 54 ページ: 393～410
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0610
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Estimation of Thermal and Epithermal Neutron Fluences at the Lunar Surface from Isotopic Compositions of Rare Earth Elements (2020)
  • 著者名/発表者名: Hidaka Hiroshi、Mizutani Yuki、Yoneda Shigekazu
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 904 ページ: 183～183
  • DOI: 10.3847/1538-4357/abbffe
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Review of In Situ Isotopic Studies of the Oklo and Bangomb Natural Fission Reactors Using Microbeam Analytical Techniques (2020)
  • 著者名/発表者名: Hidaka Hiroshi
  • 雑誌名: Minerals 巻: 10 ページ: 1060～1060
  • DOI: 10.3390/min10121060
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Geochemical Characterization of Zircon in Fyfe Hills of the Napier Complex, East Antarctica (2020)
  • 著者名/発表者名: Takehara Mami、Horie Kenji、Hokada Tomokazu
  • 雑誌名: Minerals 巻: 10 ページ: 943～943
  • DOI: 10.3390/min10110943
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Early Carboniferous HP metamorphism in the Hida Gaien Belt, Japan: Implications for the Palaeozoic tectonic history of proto‐Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Takumi、Taguchi Tomoki、Ueda Hayato、Horie Kenji、Satish‐Kumar M.
  • 雑誌名: Journal of Metamorphic Geology 巻: 39 ページ: 77～100
  • DOI: 10.1111/jmg.12564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tectonic and sedimentary history of the neoproterozoic metavolcanic-volcaniclastic rocks of the El-Dabbah Group, Central Eastern Desert, Egypt (2020)
  • 著者名/発表者名: Kiyokawa Shoichi、Suzuki Taishi、Horie Kenji、Takehara Mami、El-Dokouny Hanna A.、Dawoud Maher、Abuelhasan Mohamed M.
  • 雑誌名: Journal of African Earth Sciences 巻: 165 ページ: 103807～103807
  • DOI: 10.1016/j.jafrearsci.2020.103807
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Estimation of emplacement depth for the Miocene Kaikomagatake granitoid pluton: constraints on crustal denudation history of the Izu collision zone (2020)
  • 著者名/発表者名: WATANABE Saki、SAITO Satoshi、TANI Kenichiro
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 115 ページ: 276～285
  • DOI: 10.2465/jmps.191031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neoproterozoic to Early Triassic tectono-stratigraphic evolution of Indochina and adjacent areas: A review with new data (2020)
  • 著者名/発表者名: Tran Tri Van、Faure Michel、Nguyen Vuong Van、Bui Hoang Huy、Fyhn Michael Bryld Wessel、Nguyen Tuan Quang、Lepvrier Claude、Thomsen Tonny B.、Tani Kenichiro、Charusiri Punya
  • 雑誌名: Journal of Asian Earth Sciences 巻: 191 ページ: 104231～104231
  • DOI: 10.1016/j.jseaes.2020.104231
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Subdivision of the Lutzow-Holm Complex in East Antarctica (2020)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Dunkley, D.J., Shiraishi, K., Hiroi, Y., Motoyoshi, Y.
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Geologic nature and evolution of Western Rayner Complex, with reference to Point Widdows charnockite and its localized hydration process (2020)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Baba, S., Kamei, A., Kitano, I., Motoyoshi, Y.
  • 学会等名: 11th Symposium on Polar Science
  • 国際学会
• [学会発表] Implications for the East Antarctica - Sri Lanka - southern India geologic connections from the newly proposed geological subdivision of the Lutzow-Holm Complex in East Antarctica (2020)
  • 著者名/発表者名: Dunkley, D.J., Hokada, T., Shiraishi, K., Hiroi, Y., Nogi, Y., Motoyoshi, Y.
  • 学会等名: 11th Symposium on Polar Science
  • 国際学会
• [学会発表] 塩酸-有機溶媒混合溶液を溶離剤とするイオン交換クロマトグラフィーによる分化隕石からのNi分離法の確立 (2020)
  • 著者名/発表者名: 齋藤天晴，日高洋，李承求
  • 学会等名: 日本地球化学会2020年会
• [学会発表] CMコンドライト中のBa同位体比測定に基づく消滅核種135Csの同位体存在度の見積もり (2020)
  • 著者名/発表者名: 佐久間圭佑，日高洋，米田成一
  • 学会等名: 日本地球化学会2020年会
• [学会発表] オクロ天然原子炉に関する最近の話題から (2020)
  • 著者名/発表者名: 日高洋
  • 学会等名: 日本地球化学会2020年会
• [学会発表] Determination of neutron energy spectra for lunar meteorites studied from REE isotopic compositions (2020)
  • 著者名/発表者名: H. Hidaka, K. Nishiizumi, M. Caffe and S. Yoneda
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Further characterization of OT4 Mesozoic reference zircon (2020)
  • 著者名/発表者名: Horie K. and Takehara M.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Geochemistry of Li-enriched Zircon from the Napier Complex, East Antarctica (2020)
  • 著者名/発表者名: Takehara M., Horie K. and the 58 Japanese Antarctic Research Expedition
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2020
  • 国際学会
• [学会発表] 高感度高分解能イオンマイクロプローブを用いた年代学の展望 (2020)
  • 著者名/発表者名: 堀江憲路, 竹原真美
  • 学会等名: 2020年度日本地球化学会第67回オンライン年会
• [学会発表] リチウムに富む ジルコンの地球化学：東南極ナピア岩体，ハーベイヌナタークの例 (2020)
  • 著者名/発表者名: 竹原真美, 堀江憲路, 第58次南極観測隊地質調査チーム
  • 学会等名: 2020年度日本地球化学会第67回オンライン年会
• [学会発表] The last unknown pieces of the Proto-Philippine Sea Plate: Huatung Basin and Gagua Ridge (2020)
  • 著者名/発表者名: K. Tani, O. Ishizuka, K. Okino, H. Ueda
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2020年大会
  • 国際学会 / 招待講演