地球表層環境におけるジルコニウムの挙動解明のためのジルコン・インデックス構築

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05020
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 竹原 真美 国立極地研究所, 先端研究推進系, 特任助教 (70792448)
• 研究分担者: 福山 繭子 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (40630687) ; 外田 智千 国立極地研究所, 先端研究推進系, 教授 (60370095)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: ジルコン / ウラン-トリウム-鉛放射年代 / 高感度高分解能イオンマイクロプローブ / SHRIMP / リン酸塩鉱物

研究実績の概要

地球表層環境におけるジルコニウム（元素記号Zr）のふるまいを評価するためのジルコン中の微量元素含有量・同位体組成等に基づく地球化学的指標（ジルコン・インデックス）の開発のため、高温変成岩（珪長質片麻岩、東南極エンダービーランド、ナピア岩体のハーベイ・ヌナターク（HVN）より採取）及びその中から回収したジルコン及びその他の副成分鉱物について解析及び考察を進めた。HVNの岩石試料から回収されたジルコンはリチウム（元素記号Li）に非常に富み（Li含有量：300~600 ppm）、当該変成岩の原岩はプレートの沈み込みに伴う地下深部での海水と堆積物の相互作用の結果としてLiを選択的に取り込んでいた可能性があることが前年度までの研究からわかった。ジルコン及びそれらを含む岩石と流体の関係を考察するために、ジルコンに含まれるLi及びその他の微量元素組成、酸素同位体比に着目して考察を進めたところ、地下深部での海水との相互作用があったことが示唆された。さらに、同一の岩石試料に含まれる共生したリン酸塩鉱物（モナズ石、燐灰石）について、ウラン-トリウム-鉛（U-Th-Pb）放射年代分析及び微量元素組成分析による地球化学的特徴付けを行った。岩石中で両鉱物が共生した微細組織を対象とした局所分析を、高感度高分解能イオンマイクロプローブ（SHRIMP）を用いて行うため、試料作製手法開発を行った。分析の結果、岩石の受けた変成作用のピーク温度後に2度にわたる燐灰石をソースとしたモナズ石の形成が起こったことが示された。本研究の内容は現在国際誌に投稿中であり、また2022年度日本地球惑星科学連合大会及びSCAR2022にて報告した。

研究成果

• [雑誌論文] Occurrence of radioactive cesium-rich micro-particles (CsMPs) in a school building located 2.8 km south-west of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (2023)
  • 著者名/発表者名: Fueda Kazuki、Komiya Tatsuki、Minomo Kenta、Horie Kenji、Takehara Mami、Yamasaki Shinya、Shiotsu Hiroyuki、Ohnuki Toshihiko、Grambow Bernd、Law GarethT.W.、Ewing RodneyC.、Utsunomiya Satoshi
  • 雑誌名: Chemosphere 巻: 328 ページ: 138566～138566
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.138566
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The nitrate-limited freshwater environment of the late Paleoproterozoic Embury Lake Formation, Flin Flon belt, Canada (2023)
  • 著者名/発表者名: Motomura Kento、Horie Kenji、Ikehara Minoru、Sano Takashi、Takehara Mami、Kiyokawa Shoichi
  • 雑誌名: Chemical Geology 巻: 616 ページ: 121234～121234
  • DOI: 10.1016/j.chemgeo.2022.121234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contrasting geological background based on the geochemistry of the mafic metamorphic rocks in central Dronning Maud Land (2023)
  • 著者名/発表者名: Baba Sotaro、Owada Masaaki、Hokada Tomokazu、Adachi Tatsuro、Nakano Nobuhiko
  • 雑誌名: Geological Magazine 巻: 160 ページ: 993～1009
  • DOI: 10.1017/S0016756823000092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accumulation of heavy metals on the muscles of striped snakehead murrel Channa striata in Lake Mainit, Philippines, and the association of its consumption on human health (2023)
  • 著者名/発表者名: Laudino Francis Alizha R.、Agtong Rhenzlyn Joy M.、Elvira Marlon V.、Fukuyama Mayuko、Jumawan Joycelyn C.
  • 雑誌名: Journal of Hazardous Materials Advances 巻: 10 ページ: 100269～100269
  • DOI: 10.1016/j.hazadv.2023.100269
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A New Natural Secondary Reference Material for Garnet U-Pb Dating by TIMS and LA-ICP-MS (2023)
  • 著者名/発表者名: Namik Aysal, Marcel Guillong, Tamara Bayanova, Mayuko Fukuyama, Nicole Leonard, Isak Yilmaz, Elif Varol, Fatma Sisman Tukel, Yusuf Kaan Kadioglu, Nurullah Hanilci, Fulya Uzun, Ersin Kaygısiz
  • 雑誌名: Geostandards and Geoanalytical Research 巻: n/a ページ: n/a～n/a
  • DOI: 10.1111/ggr.12493
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Stratigraphic reconstruction of the lower-middle Miocene Goto Group, Nagasaki Prefecture, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Kiyokawa Shoichi、Yasunaga Masaru、Hasegawa Takanori、Yamamoto Ayako、Kaneko Daisaku、Ikebata Yuta、Hasebe Noriko、Tsutsumi Yukiyasu、Takehara Mami、Horie Kenji
  • 雑誌名: Island Arc 巻: 31 ページ: e12456～e12456
  • DOI: 10.1111/iar.12456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Newly found Tonian metamorphism in Akebono Rock, eastern Dronning Maud Land, East Antarctica (2022)
  • 著者名/発表者名: Baba Sotaro、Horie Kenji、Hokada Tomokazu、Takehara Mami、Kamei Atsushi、Kitano Ippei、Motoyoshi Yoichi、Nantasin Prayath、Setiawan Nugroho I.、Dashbaatar Davaa-ochir
  • 雑誌名: Gondwana Research 巻: 105 ページ: 243～261
  • DOI: 10.1016/j.gr.2021.09.009
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Comparison between Raman spectra of carbonaceous material and carbon isotope thermometries in low-medium grade meta-carbonates: Implications for estimation of metamorphic temperature condition (2022)
  • 著者名/発表者名: Kiran S.、Satish-Kumar M.、Nakamura Y.、Hokada T.
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 374 ページ: 106656～106656
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2022.106656
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Changes in Serum Trace Element Concentrations Before and After Surgery in Resectable Breast Cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: TAKAHASHI ERIKO、IMAI KAZUHIRO、FUKUYAMA MAYUKO、TERATA KAORI、NANJO HIROSHI、ISHIYAMA KOICHI、HIROSHIMA YUKO、YATSUYANAGI MISAKO、KUDO CHIAKI、MORISHITA AOI、WAKITA AKIYUKI、TAKASHIMA SHINOGU、SATO YUSUKE、NOMURA KYOKO、MINAMIYA YOSHIHIRO
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 42 ページ: 5323～5334
  • DOI: 10.21873/anticanres.16039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport of toxic metals in the bottom sediments and health risk assessment of Corbicula fluminea (Asiatic clam) collected from Laguna de Bay, Philippines (2022)
  • 著者名/発表者名: Diwa Reymar R.、Elvira Marlon V.、Deocaris Custer C.、Fukuyama Mayuko、Belo Lawrence P.
  • 雑誌名: Science of The Total Environment 巻: 838 ページ: 156522～156522
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.156522
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Equivalent Circuit Models: An Effective Tool to Simulate Electric/Dielectric Properties of Ores-An Example Using Granite (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukushima Kyosuke、Kabir Mahmudul、Kanda Kensuke、Obara Naoko、Fukuyama Mayuko、Otsuki Akira
  • 雑誌名: Materials 巻: 15 ページ: 4549～4549
  • DOI: 10.3390/ma15134549
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Formation of corundum in direct contact with quartz and biotite in clockwise P-T trajectory from the Sor Rondane Mountains, East Antarctica (2022)
  • 著者名/発表者名: HOKADA Tomokazu、ADACHI Tatsuro、OSANAI Yasuhito、NAKANO Nobuhiko、BABA Sotaro、TOYOSHIMA Tsuyoshi
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 117 ページ: n/a～n/a
  • DOI: 10.2465/jmps.220317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zircon as a Recorder of Trace Element Changes during High-Grade Metamorphism of Neoarchean Lower Crust, Shevaroy Block, Eastern Dharwar Craton, India (2022)
  • 著者名/発表者名: Harlov Daniel E、Dunkley Daniel J、Hansen Edward C、Ishwar-Kumar C、Samuel Vinod、Hokada Tomokazu
  • 雑誌名: Journal of Petrology 巻: 63 ページ: egac036～egac036
  • DOI: 10.1093/petrology/egac036
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Paleo- to Mesoarchean crustal growth in the Karwar block, southern India: Constraints on TTG genesis and Archean tectonics (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishwar-Kumar C.、Sajeev K.、Satish-Kumar M.、Williams Ian S.、Wilde Simon A.、Hokada T.、Windley Brian F.
  • 雑誌名: American Journal of Science 巻: 322 ページ: 108～163
  • DOI: 10.2475/02.2022.02
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 福島第一原発由来デブリ片中におけるプルトニウムの存在状態. (2023)
  • 著者名/発表者名: 宇都宮聡, 山崎信哉, 堀江憲路, 竹原真美, 大貫敏彦, Gareth Law, Bernd Grambow, Rodney C. Ewing
  • 学会等名: 日本原子力学会 2023年春の大会
  • 国際学会
• [学会発表] Large geometry-secondary ion mass spectrometer (LG-SIMS) contributions to Antarctic geology. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kenji Horie, Mami Takehara, Tomokazu Hokada
  • 学会等名: SCAR 2022 (10th SCAR Open Science Conference)
• [学会発表] Geochemistry of extremely lithium-enriched zircon of Harvey Nunatak in the Napier Complex, East Antarctica. (2022)
  • 著者名/発表者名: Mami Takehara, Kenji Horie, Tomokazu Hokada
  • 学会等名: SCAR 2022 (10th SCAR Open Science Conference)
• [学会発表] The timing of skarn formation of the Kamaishi deposit in the Kitakami Mountains, Japan by zircon and garnet U-Pb datings and the chemical characteristics of igneous complexes around the deposit. (2022)
  • 著者名/発表者名: Mayuko Fukuyama, Masatsugu Ogasawara, Kenji Horie, Mami Takehara
  • 学会等名: Goldschmidt 2022
• [学会発表] Geochemistry of zircon and monazite for geochronological interpretation of a felsic gneiss of Harvey Nunatak in the Napier Complex, East Antarctica. (2022)
  • 著者名/発表者名: Mami Takehara, Kenji Horie, Tomokazu Hokada
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2022
• [学会発表] The Western Rayner Complex - connection between Dronning Maud Land and Enderby Land, East Antarctica. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Baba, S., Kamei, A., Kitano, I., Horie, K., Takehara, M.
  • 学会等名: The 13th Symposium on Polar Science
• [学会発表] Crustal architecture of the Indian Ocean Sector of the Antarctic continent: summary of the current phase IX and towards the next phase X (JARE 65-). (2022)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., and JARE geology group
  • 学会等名: The 13th Symposium on Polar Science
• [学会発表] インド南部ダールワール岩体チトラドゥルガ片岩帯の泥質岩・砂質岩からみた変成作用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 外田智千, M. Satish-Kumar, 豊島剛志, 片岡香子, 上野雄一郎, 三島郁, Abdulla Nasheeth, 奥平敬元, 猪川千晶
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2022年年会
  • 国際学会
• [学会発表] Geologic framework and crustal evolution of eastern Dronning Maud Land and Enderby Land, East Antarctica. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T. and JARE geology group
  • 学会等名: 10th SCAR Open Science Conference
• [学会発表] Current status and future plan of the geologic study in eastern Dronning Maud Land and Enderby Land, Antarctica. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., and JARE geology group
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2022
• [学会発表] ジルコンのアニーリング処理によるジルコンU-Pb年代； 沢入花崗閃緑岩中のジルコンの例 (2022)
  • 著者名/発表者名: 福山 繭子, 小笠原 正継
  • 学会等名: 2022年度日本地球化学会第69回年会
• [学会発表] 釜石スカルン鉱床中のザクロ石U-Pb年代とスカルンの地球化学的特徴 (2022)
  • 著者名/発表者名: 福山繭子, 小笠原正継, 堀江憲路, 竹原真美
  • 学会等名: 日本地質学会第129年学術大会
• [学会発表] Transient fluid infiltration in the shallow mantle wedge recorded in the Oman Ophiolite (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Oyanagi, R., Kimura, M., Plumper, O., Fukuyama, M., Okamoto, A.
  • 学会等名: International Joint Workshop on Slow-to-Fast Earthquakes 2022
  • 国際学会
• [学会発表] 沈み込み帯の流体で形成されたアンチゴライト脈に記録された過渡的な流体移動 (2022)
  • 著者名/発表者名: 吉田 一貴, 大柳 良介, 木村 正雄, Plumper Oliver, 福山 繭子, 岡本 敦
  • 学会等名: 日本地質学会第129年学術大会
  • 国際学会
• [学会発表] The timing of skarn formation of the Kamaishi deposit in the Kitakami Mountains, Japan by zircon and garnet U-Pb datings and the chemical characteristics of igneous complexes around the deposit. (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukuyama, M., Ogasawara, M., Horie, K., Takehara, M.
  • 学会等名: Goldschmidt 2022
• [学会発表] 柘榴石から見た熱水の酸化還元履歴:新潟県赤谷スカルン鉱床を 例として (2022)
  • 著者名/発表者名: 瀬野洸太朗，渡辺 寧，越後拓也， 青木翔吾，福山繭子
  • 学会等名: 資源地質学会第 71 回年会学術講演会
• [学会発表] Petrogenesis of the mid-Archaean tonalite-trondhjemite-granodiorite rocks in the Barberton granitoid-greenstone terrain: constraints from geochemical and isotopic signatures of zircon (2022)
  • 著者名/発表者名: 青木 一勝, 三宅 志歩, 福山 繭子, 小笠原 正継, 小宮 剛
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2022年大会
• [学会発表] LA-ICP-MSによる釜石スカルン鉱床中のザクロ石U-Pb年代測定 (2022)
  • 著者名/発表者名: 福山繭子, 小笠原正継
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2022年大会
• [学会発表] 新潟県新発田市赤谷鉱床のスカルン化及び鉄鉱化作用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 瀬野 洸太朗, 渡辺 寧, 越後 拓也, 青木 翔吾, 福山 繭子
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2022年大会