後期三畳紀隕石衝突が引き起こした全球的環境変動の解明

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14409
• 研究機関: 千葉工業大学
• 研究代表者: 佐藤 峰南 千葉工業大学, 次世代海洋資源研究センター, 上席研究員 (20773394)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 隕石衝突 / オスミウム同位体 / 白金族元素 / 後期三畳紀

研究実績の概要

本研究は，後期三畳紀の堆積物を用いることにより，今から約2億1500万年前の巨大隕石衝突によって引き起こされた環境変動記録を復元することを目的としている．平成30年度は，これまで調査・試料採取を進めてきたイタリア南部・シチリア島に分布している上部三畳系炭酸塩岩を対象として，隕石衝突起源層準（イジェクタ層）を同定するための化学分析を行った．具体的には，微化石により年代が明らかになっているシチリア島南部の石灰岩およびマールを対象として，石英製ガラスチューブを用いた同位体希釈-質量分析法による（1）負イオン表面電離型質量分析装置を用いたオスミウム同位体比分析，（2）ICP-MSを用いた白金族元素濃度の定量分析を行った．初年度の研究により，同地域に産出する堆積物中の主要・微量元素組成が明らかになっていたため，隕石由来である可能性のあるNiやCrといった親鉄性元素の含有量が高い層準を優先的に分析を行った．また化学分析と並行して，イタリア・パドヴァ大学の研究協力者とともに，海生の微化石（コノドント，放散虫）を用いた高時間解像度での年代決定および生物多様性の変化について検討を行った．現段階では，後期三畳紀イジェクタ層の復元には至っていないが，より詳細な化石年代が明らかになってきたことから，次年度のシチリア島での地質調査および試料採取が決定している．これにより，イジェクタ層の復元および巨大隕石衝突による環境変動の検討が進んでいく可能性を秘めている．

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまで得られた試料を用いた化学分析および微化石を用いた年代決定については概ね終了した．またこれまでの結果から，次年度における地質調査・サンプリング地点を選定することが可能となった．

今後の研究の推進方策

本研究において，来年度はイタリア中央部～南部に分布する三畳紀後期の陸棚堆積物について地質調査および試料採取を行い，2億1500万年前のイジェクタ層を復元する．イジェクタ層が復元された場合，大陸縁辺の基礎生産や海洋環境の変動など，隕石衝突が地球環境に与えた影響について評価する．

次年度使用額が生じた理由

平成30年度は，予察的な現地調査によって得られた堆積物試料を用いて分析を行なったため，当初予定していた現地調査を延期した．そのため，旅費および試料運搬費として計上していた支出分を次年度に繰り越したことで次年度使用が生じた．次年度使用額は海外における調査旅費に使用予定である．

研究成果

• [雑誌論文] 巨大衝突クレーターの掘削ー恐竜絶滅の謎に挑む (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐藤峰南, 後藤和久, 山口耕生, 富岡尚敬
  • 雑誌名: 科学 巻: 89 ページ: 174-179
• [雑誌論文] Enhanced flux of extraterrestrial 3He across the Permian-Triassic boundary (2019)
  • 著者名/発表者名: Onoue, T., Takahata, N., Miura, M., Sato, H., Ishikawa, A., Soda, K., Sano, Y., Isozaki, Y.
  • 雑誌名: Progress in Earth and Planetary Science 巻: 6 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1186/s40645-019-0267-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Triassic marine Os isotope record from a pelagic chert succession, Sakahogi section, Mino Belt, southwest Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T., Nikaido, T., Onoue, T., Takaya, Y., Sato, K., Kimura, J.-I., Chang, Q., Yamashita, D., Sato, H., Suzuki, K., Kato, Y., Matsuoka, A.
  • 雑誌名: Journal of Asian Earth Sciences: X 巻: － ページ: －
  • DOI: 10.5577/geosoc.2018.0059
  • 査読あり
• [雑誌論文] 層状チャートに記録された巨細隕石衝突の地球化学的特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤峰南
  • 雑誌名: 地質学雑誌 巻: 124 ページ: 983-993
  • DOI: 10.1016/j.jaesx.2018.100004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid recovery of life at ground zero of the end-Cretaceous mass extinction (2018)
  • 著者名/発表者名: Lowery, C. M., Bralower, T. J., Owens, J. D., Rodriguez-Tovar, F. J., Jones, H., Smit, J., Whalen, M. T., Claeys, P., Farley, K., Gulick, S. P. S., Morgan, J. V., Green, S., Chenot, E., Christeson, G. L., Cockell, C. S., Coolen, M. J. L., Ferriere, L, Gebhardt, C., Goto, K., Kring, D. A., Lofi, J., Sato, H. et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 558 ページ: 288-291
  • DOI: 10.1038/s41586-018-0163-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Extraordinary rocks from the peak ring of the Chicxulub impact crater: P-wave velocity, density, and porosity measurements from IODP/ICDP Expedition 364 (2018)
  • 著者名/発表者名: Christeson, G. L., Gulick, S. P. S., Morgan, J. V., Gebhardt, C., Kring, D. A., Le Ber, E., Lofi, J., Nixon, C., Poelchau, M., Rae, A. S. P., Rebolledo-Vieyra, M., Riller, U., Schmitt, D. R., Wittmann, A., Bralower, T. J., Chenot, E., Claeys, P., Cockell, C. S., Coolen, M. J. L., Ferriere, L., Green S., Sato, H. et al.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 495 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2018.05.013
  • 査読あり
• [学会発表] チチュルブクレーター内のK-Pg境界掘削試料を用いた強親鉄性元素およびオスミウム同位体比 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤峰南, 石川晃, Ferriere, L., Morgan, J. V. and Gulick, S. P. S
  • 学会等名: 日本地質学会第125年学術大会
• [学会発表] Platinum group elements and Re-Os isotopes in the K-Pg transition of the Chicxulub peak-ring rocks (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Ishikawa, A., Ferrere, L., Morgan, J. V. and Gulick, S. P. S.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] Quantifying PGEs in the Chicxulub Impact Basin (2018)
  • 著者名/発表者名: Neal, C. R., Kring, D. A., Gulick, P. S., Morgan, J. V. and Sato, H.
  • 学会等名: The Geological Society of America 130th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Extraterrestrial Helium-3 Flux Across The Permian/Triassic Boundary (2018)
  • 著者名/発表者名: Onoue, T., Takahata, N., Miura, M., Sato, H., Ishikawa, A., Soda, K., Sano, Y. and Isozaki, Y
  • 学会等名: The Geological Society of America 130th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ペルム紀/三畳紀境界における地球外3Heフラックスの増加イベント (2018)
  • 著者名/発表者名: 尾上哲治, 高畑直人, 三浦光隆, 佐藤峰南, 石川晃, 佐野有司, 磯崎行雄
  • 学会等名: 日本地質学会第125年学術大会
• [学会発表] Geochemistry of REY-rich mud in the basins southeastern off Minamitorishima Island (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujinaga, K., Yasukawa, K., Machida, S., Sato, H., Shimomura, R., Tanaka, E., Mimura, K., Usui, Y., Iijima, K., Takahashi, A., Yamamoto, H., Suzuki, K., Nakamura, K. and Kato, Y.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会