史上最大大量絶滅期の無酸素海洋の要因としての火山活動と高一次生産の評価

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05689
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高橋 聡 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60615251)
• 研究分担者: 黒田 潤一郎 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (10435836) ; 朝比奈 健太 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40728276)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 古生代 / 中生代 / 大量絶滅 / 海洋無酸素 / 高一次生産 / 火山活動 / 深海堆積岩

研究実績の概要

遠洋域深海堆積岩からななる日本のペルム紀－三畳紀境界層の試料を用いて、オスミウム同位体比の測定点を追加した。結果、大量絶滅発生時期前後を網羅した高解像度な分析点数に揃えた。測定結果の187レニウム/188オスミウムと187オスミウム/188オスミウムの比率を解析すると、複数の形成年代を示すものに分類することができ、堆積直後とその後の続成過程における輝水鉛鉱などの形成や再結晶がそれらに関連すると推定し、考察を進めている。測定値の中から年代が堆積時直後（2億5千万年前）とできるものを選び、大量絶滅イベントの直前直後の187オスミウム/188オスミウム値を比較すると、それらの平均値の間で減少を示すことが明らかになり、当時の海水の同位体比変化の傾向を見出した．
前年度に得られた最適実験条件（堆積物サンプル量、反応時間）を用いて、実際に堆積岩からクロム酸酸化の反応処理を用いてクロロフィル由来の有機分子化石（マレイミド類）を抽出し、測定を行った。対象は、緑色硫黄細菌由来のカロテノイド由来有機分子化石(イソレニエラタン）の検出実績のある中国メイシャンセクションのペルム紀－三畳紀境界層の粉末試料である。得られたマレイミド、フタレイミド類の検出相対値と同試料から有機溶媒で抽出したのイソレニエラタン定量値との間に相関性を見出した。この関係は、今回の分析手法によって、バクテリオクロロフィル由来の有機分子化石を抽出できていることを示している。同有機分子の相対量は、大量絶滅期の水銀の含有量の増加を根拠に主張されている火山活動の活発化した時期とほぼ同層準で増加している。
研究対象とした日本の深海ペルム紀末-前期三畳紀境界層のモリブデンのホスト物質にに輝水鉛鉱が含まれることを示した論文を公表した。　輝水鉛鉱はレニウムの重要なホスト物質候補であるので、本研究の分析結果の考察を深めるために重要である。

研究成果

• [雑誌論文] Late Cretaceous stratigraphy and paleoceanographic evolution in the Great Australian Bight Basin based on results from IODP Site U1512 (2020)
  • 著者名/発表者名: MacLeod K.G.、White L.T.、Wainman C.C.、Martinez M.、Jones M.M.、Batenburg S.J.、Riquier L.、Haynes S.J.、Watkins D.K.、Bogus K.A.、Brumsack H.-J.、do Monte Guerra R.、Edgar K.M.、Edvardsen T.、Harry D.L.、Hasegawa T.、Hobbs R.W.、Huber B.T.、Jiang T.、Kuroda J.、et al.
  • 雑誌名: Gondwana Research 巻: 83 ページ: 80～95
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.gr.2020.01.009
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Effects of Clay Minerals on Methylated Naphthalenes as Maturity Indicators of Sedimentary Organic Matter (2020)
  • 著者名/発表者名: Asahina Kenta、Nakajima Takeshi、Morimoto Kazuya、Hanamura Yasuaki、Kobayashi Miyuki
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: ー ページ: ー
  • DOI: 10.1246/cl.200075
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Iron-depleted pelagic water at the end-Permian mass extinction inferred from chemical species of iron and molybdenum in deep-sea sedimentary rocks (2019)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Satoshi、Nakada Ryoichi、Watanabe Yusuke、Takahashi Yoshio
  • 雑誌名: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 巻: 516 ページ: 384～399
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2018.12.014
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Conodont-based age calibration of the Middle Triassic Anisian radiolarian biozones in pelagic deep-sea bedded chert (2019)
  • 著者名/発表者名: Muto Shun、Takahashi Satoshi、Yamakita Satoshi、Soda Katsuhito、Onoue Tetsuji
  • 雑誌名: BULLETIN OF THE GEOLOGICAL SURVEY OF JAPAN 巻: 70 ページ: 43～89
  • DOI: 10.9795/bullgsj.70.43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Natural assemblages of the conodont Clarkina in lowermost Triassic deep-sea black claystone from northeastern Japan, with probable soft-tissue impressions (2019)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Satoshi、Yamakita Satoshi、Suzuki Noritoshi
  • 雑誌名: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 巻: 524 ページ: 212～229
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2019.03.034
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Diazotrophy Drives Primary Production in the Organic-Rich Shales Deposited Under a Stratified Environment During the Messinian Salinity Crisis (Vena del Gesso, Italy) (2019)
  • 著者名/発表者名: Isaji Yuta、Kawahata Hodaka、Takano Yoshinori、Ogawa Nanako O.、Kuroda Junichiro、Yoshimura Toshihiro、Lugli Stefano、Manzi Vinicio、Roveri Marco、Ohkouchi Naohiko
  • 雑誌名: Frontiers in Earth Science 巻: 7 ページ: ー
  • DOI: 10.3389/feart.2019.00085
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Indian Monsoonal Variations During the Past 80?Kyr Recorded in NGHP-02 Hole 19B, Western Bay of Bengal: Implications From Chemical and Mineral Properties (2019)
  • 著者名/発表者名: Ota Yuki、Kawahata Hodaka、Kuroda Junichiro、et al.
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: 20 ページ: 148～165
  • DOI: 10.1029/2018GC007772
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Monsoon-influenced variations in plankton community structure and upper-water column stratification in the western Bay of Bengal during the past 80?ky (2019)
  • 著者名/発表者名: Ota Yuki、Kuroda Junichiro、Yamaguchi Asuka、Suzuki Atsushi、Araoka Daisuke、Ishimura Toyoho、Kawahata Hodaka
  • 雑誌名: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 巻: 521 ページ: 138～150
  • DOI: 10.1016/j.palaeo.2019.02.020
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Intramolecular benzoallene?alkyne cycloaddition initiated by site-selective SN2′ reaction of epoxytetracene en route to π-extended pyracylene (2019)
  • 著者名/発表者名: Kitamura Kei、Asahina Kenta、Adachi Kazuhiko、Hamura Toshiyuki
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 55 ページ: 11021～11024
  • DOI: 10.1039/C9CC05500B
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 前期三畳紀遠洋域黒色粘土岩から産した軟体部の痕跡とその化石化過程 (2020)
  • 著者名/発表者名: 高橋 聡，山北 聡，鈴木 紀毅，
  • 学会等名: C08，日本古生物学会169回例会, 2020年2月8日（口頭発表）
• [学会発表] Chemical species of iron and molybdenum across the deep-sea Permian-Triassic boundary: evidence of the iron-depleted pelagic water at the end-Permian (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Takahashi, Ryoichi Nakada, Yusuke Watanabe, Yoshio Takahashi
  • 学会等名: SSP2.4/GMPV6.9, EGU general Assembly 2019, Vienna, Austria, 11 April (Poster).
  • 国際学会
• [学会発表] Potential impact of the pelagic deep-sea anoxia on the end-Permian mass extinction event (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Takahashi, Kunio Kaiho, Satoshi Yamakita, Masahiro Oba, Shin-ichi Yamasaki, Noriyoshi Tsuchiya, Takeshi Kakegawa, Takeyoshi Yoshida, Noritoshi Suzuki,Masayuki Ehiro, Ryoichi Nakada, Yusuke Watanabe,Yoshio Takahashi, Yasumasa Ogawa, Kazuhiko Kimura
  • 学会等名: C5.2, IGC 19th International Congress on the Carboniferous and Permian, Cologne Germany, 2 August 2019. (Oral)
  • 国際学会
• [学会発表] Natural assemblages of the platform-type conodont in lowermost Triassic deep-sea claystone from northeastern Japan, with probable soft-tissue impressions (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Takahashi, Satoshi Yamakita, Noritoshi Suzuki
  • 学会等名: IGC 19th International Congress on the Carboniferous and Permian, 29 July 8211; 2 August, 2019. (Poster)
  • 国際学会
• [学会発表] Chemical species of iron and molybdenum in deep-sea sedimentary rocks across the Permian-Triassic boundary (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Takahashi, Ryoichi Nakada, Yusuke Watanabe, Yoshio Takahashi
  • 学会等名: P362, Goldschmidt 2019, Barcelona, Spain, 19 August 2019. (Poster)
  • 国際学会
• [学会発表] Marine anoxia and mass extinction a ubiquitous link? (2019)
  • 著者名/発表者名: Paul Wignall, Satoshi Takahashi
  • 学会等名: GC5-Mass-22, European Geoscience Union Galileo Conferences Mass extinctions, recovery and resilience, Utrecht, the Netherland 28 August 2019. (Oral)
  • 国際学会
• [学会発表] Conodont natural assemblages in lowermost Triassic deep-sea claystone from northeastern Japan, with probable soft-tissue impressions (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Takahashi, Satoshi Yamakita, Noritoshi Suzuki
  • 学会等名: GC5-Mass-34 European Geoscience Union Galileo Conferences Mass extinctions, recovery and resilience, Utrecht, the Netherland 28-31 August 2019. (Poster)
  • 国際学会
• [学会発表] 海水のOs同位体変動から解き明かす地球内部活動と表層環境変動 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鈴木勝彦, 黒田潤一郎, Maria Luisa G. Tejada, 後藤孝介, 藤崎渉
  • 学会等名: 日本地球化学会2019年度大会, 1B08, 東京, 2019年9月17日.
  • 招待講演
• [学会発表] ロードハウライズ掘削コアの白亜紀/古第三紀境界層の層序再検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 黒田潤一郎, 萩野恭子, 臼井洋一, 斎藤実篤, 坂井三郎
  • 学会等名: 日本地球化学会2019年度大会, 1E05, 東京, 2019年9月17 日.
• [学会発表] XRDを用いた生物源シリカ量変動の抽出 (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉岡純平, 多田隆治, 黒田潤一郎, 松崎賢史, 多田賢弘, 佐久間杏樹, 梅宮悠輔
  • 学会等名: 日本地球化学会2019年度大会, 1E08, 東京, 2019年9月17 日.
• [学会発表] Coordinated sample preparation with cryo-FIB-SEM and X-ray CT: Applications to chemical analysis for fluid inclusions in minerals, (2019)
  • 著者名/発表者名: 兒玉優, 富岡尚敬, 川本竜彦, 黒田潤一郎, 村山雅史, 伊藤元雄
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会, SCG52-01, 千葉, 2019年05月30日.
• [学会発表] [MIS03-06] The spatial-temporal patterns of Indian monsoonal variations during the past 80 kyr recorded in NGHP-02 Hole 19B, western Bay of Bengal: Implications from chemical and mineral properties (2019)
  • 著者名/発表者名: 太田雄貴, 川幡穂高, 黒田潤一郎, 鈴木淳, 荒岡大輔, 山口飛鳥, 阿部彩子
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会, MIS03-06, 千葉, 2019年05月30日.
• [学会発表] 過去100万年間の西赤道太平洋暖水塊における鉛直水温構造の復元 (2019)
  • 著者名/発表者名: 水野文人, 佐川拓也, 向田圭佑, 久保田好美, 山崎俊嗣, 黒田潤一郎
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会, MIS19-06, 千葉, 2019年05月29日.
• [学会発表] Response of structurally substituted sulfur in foraminifera shells to glacial-interglacial changes: a 1.0-million-year record from the Ontong-Java Plateau (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉村寿紘, 為則雄祐, 黒田潤一郎, 黒柳あずみ, 大河内直彦
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会, BPT04-03, 千葉, 2019年05月26日.
• [学会発表] Reestablishment of the Mesozoic and Cenozoic Stratigraphic Events of the Fergana Basin, Uzbekistan (2019)
  • 著者名/発表者名: Otabek Anvarov, 久田健一郎, 丸岡照幸, 黒田潤一郎, Sherzod Makhmudov
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会, SGL27-P11, 千葉, 2019年05月30日.
• [学会発表] [BCG08-P01] 白亜紀アプチアン/アルビアン境界における海洋オスミウム同位体比記録の復元: Oceanic Anoxic Event 1bと大規模火成活動との関連解明にむけて (2019)
  • 著者名/発表者名: 松本廣直, 黒田潤一郎, Rodolfo Coccioni, 大河内直彦, 小川奈々子, 坂井三郎, 鈴木勝彦, Fabrizio Frontalini, Andrea Mazzoli
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会, BCG08-P01, 千葉, 2019年05月28日.
• [学会発表] Novel approach for rapid source rock evaluation in crude oils, (2019)
  • 著者名/発表者名: Kenta Asahina, Tadashi Nemoto
  • 学会等名: Goldschmidt 2019 Barcelona, Spain, (oral)
  • 国際学会
• [学会発表] 原油の構造選択的NMR プロファイリング (2019)
  • 著者名/発表者名: 朝比奈健太,根本 直
  • 学会等名: 第37回有機地球化学シンポジウム(口頭発表)
• [学会発表] NMR-Petro analysis; A novel methodology for molecular indicators using statistical pattern recognition (2019)
  • 著者名/発表者名: Kenta Asahina, Tadashi Nemoto
  • 学会等名: 29th International Meeting on Organic Geochemistry (IMOG) 2019, Gothenburg, Sweden (poster)
  • 国際学会