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

2019 年度 実績報告書

• 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 / 後期三畳紀 / 環境変動

研究実績の概要

本研究では，堆積環境の異なる後期三畳紀の堆積物を用いることにより，約2億1500万年前に起こった巨大隕石衝突の全球的な環境変動を解明することを目的としている．平成29年度は，予察的な現地調査によって得られた堆積物を用いて，イジェクタ層の候補となる層準の絞り込みを行った．特に，微化石・古地磁気層序により年代が詳細に決定されているイタリア・シチリア島の上部三畳系石灰岩を対象として，ノーリアン中期・後期境界付近の範囲について主要・微量元素濃度の定量分析を行い，親鉄元素を高濃度で含む層準を見出した．平成30年度は，親鉄元素の濃集が認められた層準について，同位体希釈-質量分析法による白金族元素濃度の定量分析およびオスミウム同位体比分析を行ったが，イジェクタ層の同定には至らなかった．そこで，微化石による高時間解像度での年代決定を行い，試料採取範囲の再検討を行った．平成31年度（令和元年度）は，微化石のデータをもとにイタリア南部およびシチリア島に分布する上部三畳系石灰岩の野外調査および試料採取を行い，対象範囲を後期三畳紀レーチアンまで広げてオスミウム同位体比分析を行った．その結果，ノーリアン後期に同位体比が低下する層準が認められた．これについては，巨大隕石衝突のほか，同時期に起こったとされる大規模火山活動との関連性を考慮しながら，環境変動が引き起こされた可能性について検証を進めている．また，これまで後期三畳紀のイジェクタ層が明らかとなっている付加体層状チャートを対象に化学分析を行い，基礎生産量および生物源アパタイト生産量は隕石衝突後数万年程度で回復している一方，放散虫生産量は衝突後約30万年程度回復しなかったことを明らかにした．以上の研究成果については，現在論文を投稿中である．

研究成果

• [国際共同研究] University of Padova(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: University of Padova
• [雑誌論文] Probing the hydrothermal system of the Chicxulub impact crater (2020)
  • 著者名/発表者名: Kring DA, Tikoo SM, Schmieder M, Riller U, Rebolledo-Vieyra M, Simpson SL, Osinski GR, Gattacceca J, Wittmann A, Verhagen CM, Cockell CS, Coolen MJL, Longstaffe FJ, Gulick SPS, Morgan JV, Sato H, Smit J, Tomioka N, Urrutia-Fucugauchi J, Whalen MT, Xiao L, Yamaguchi KE
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 6 ページ: －
  • DOI: 10.1126/sciadv.aaz3053
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Geochemistry, geochronology and petrogenesis of Maya Block granitoids and dykes from the Chicxulub Impact Crater, Gulf of Mexico: Implications for the assembly of Pangea (2020)
  • 著者名/発表者名: Zhao J, Xiao L, Gulick SPS, Morgan JV, Kring D, Urrutia-Fucugauch J, Schmieder M, de Graaff SJ, Wittmann A, Ross CH, Claeys P, Pickersgill A, Kaskes P, Goderis S, Rasmussen C, Vajda V, Ferriere L, Feignon JG, Chenot E, Perez-Cruz L, Sato H, Yamaguchi K, IODP-ICDP Expedition 364 scientists
  • 雑誌名: Gondwana Research 巻: 82 ページ: 128-150
  • DOI: 10.1016/j.gr.2019.12.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Miocene impact ejecta layer in the pelagic Pacific Ocean (2019)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Nozaki, Junichiro Ohta, Takaaki Noguchi, Honami Sato, Akira Ishikawa, Yutaro Takaya, Jun-Ichi Kimura, Qing Chang, Kazuhiko Shimada, Jun-ichiro Ishibashi, Kazutaka Yasukawa, Katsunori Kimoto, Koichi iijima, Yasuhiro Kato
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: －
  • DOI: 10.1038/s41598-019-52709-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 米国西部に分布する白亜紀-古第三紀境界セクションの強親鉄性元素およびオスミウム同位体バリエーション (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐藤峰南，石川晃，佐野貴司，真鍋真，Tylar R. Lyson, Ian M. Miller，加藤泰浩
  • 学会等名: 天体の衝突物質の解明（XV）～小惑星の表層進化～
• [学会発表] Extraterrestrial impact recorded in the Upper Triassic deep-sea deposits from Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Honami Sato, Tatsuo Nozaki, Akira Ishikawa, Tetsuji Onoue, Jun-Ichi Kimura, Qing Chang
  • 学会等名: Large Meteorite Impacts and Planetary Evolution VI
  • 国際学会
• [学会発表] The final settling of meteoritic matter on the peak-ring rocks of the Chicxulub impact structure at Site M0077A of IODP-ICDP Expedition 364 (2019)
  • 著者名/発表者名: Goderis S, Sato H, Ferriere L, Schmitz B, Burney D, Bralower TJ, Graaff SJ, Dehais T, Winter NJ, Elfman M, Feignon JG, Gulick SPS, Ishikawa A, Kaskes P, Koeberl C, Kristiansson P, Lowery CM, Morgan J, Neal CR, Owens JD, Schulz T, Sinnesael M, Smit J, Vellekoop J, Whalen MT, Wittmann A, Vanhaecke F, Malderen S, Claeys P
  • 学会等名: Large Meteorite Impacts and Planetary Evolution VI
  • 国際学会
• [学会発表] Enhanced flux of extraterrestrial 3He across the Permian-Triassic boundary in pelagic deep-sea chert (2019)
  • 著者名/発表者名: Tetsuji Onoue, Naoto Takahata, Honami Sato, Akira Ishikawa, Katsuhito Soda, Yuji Sano, Yukio Isozaki
  • 学会等名: Large Meteorite Impacts and Planetary Evolution VI
  • 国際学会
• [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白金族元素およびオスミウム同位体組成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐藤峰南，石川晃，Ludovic Ferriere, Joanna V. Morgan, Sean P.S. Gulick, IODP-ICDP Expedition 364 Scientists
  • 学会等名: 日本地質学会第126年学術大会
• [学会発表] 気化法とCDDを用いた高確度・高精度・迅速オスミウム同位体比分析手法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大田準一郎，佐藤峰南，野崎達生，芦田果奈
  • 学会等名: 2019年度日本地球化学会第66回大会
• [学会発表] ペルム紀末大量絶滅と地球外3Heフラックスの増加イベント (2019)
  • 著者名/発表者名: 尾上哲治，高畑直人，佐藤峰南，石川晃，曽田勝仁，佐野有司，磯崎行雄
  • 学会等名: 日本地質学会第126年学術大会
• [学会発表] 氷期-間氷期サイクルにおける個体地球のフィードバック応答：海洋Os同位体マスバランスに基づく制約 (2019)
  • 著者名/発表者名: 桑原佑典，安川和孝，藤永公一郎，野崎達生，大田準一郎，佐藤峰南．木村純一，中村謙太郎，加藤泰浩
  • 学会等名: 日本地質学会第126年学術大会
• [学会発表] Re-Os isotope and PGE signatures of the deep-sea deposits from Japanese accretionary complex: Implications for the Late Triassic impact event (2019)
  • 著者名/発表者名: Honami Sato, Tatsuo Nozaki, Ishikawa Akira, Tetsuji Onoue, Jun-Ichi Kimura, Qing Chang, Katsuhiko Suzuki
  • 学会等名: 3rd International Congress on Stratigraphy-Strati 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 南西太平洋ラウ海盆の遠洋性堆積物から復元された第四紀海水のOs同位体比とその全球的気候変動に対する示唆 (2019)
  • 著者名/発表者名: 桑原佑典，安川和孝．藤永公一郎，野崎達生，大田準一郎，佐藤峰南，木村純一，中村謙太郎，加藤泰浩
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会