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2019 年度 実施状況報告書

炭酸塩試料を用いた長期間かつ高解像度の古環境復元

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0083
研究機関東京大学

研究代表者

佐野 有司  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50162524)

研究分担者 白井 厚太朗  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)
鹿児島 渉悟  東京大学, 大気海洋研究所, 特任助教 (70772284)
高畑 直人  東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2023-03-31
キーワード古環境復元 / 炭酸塩 / 地球化学 / 質量分析 / 年代測定
研究実績の概要

本研究では、サンゴ骨格・鍾乳石・二枚貝など付加成長する炭酸塩試料について、高精度年代決定法と高解像度元素・同位体分析法を融合させることにより、過去の環境を長期間かつ高精度で復元することを目的とする。具体的には、炭酸塩試料のウラン-トリウム年代測定法の世界的権威である国立台湾大学のSHEN教授との共同研究を通じて、炭酸塩試料の年代を高精度で決定するとともに、二次イオン質量分析計(NanoSIMS)等を用いて高解像度の微量元素分析を行なうことによって、氷期・間氷期サイクルや地球温暖化に対してアジアモンスーン・エルニーニョ・太平洋十年規模振動がどのように対応してきたか、といった問題の解明を目指す。
現在から最終氷期までの情報を記録していると考えられる南大東島産の鍾乳石試料を入手した。国立台湾大学において当該試料のウラン-トリウム年代を測定するとともに、炭酸塩の炭素・酸素の同位体測定を行い、最終氷期の位置を確認することを試みた。その結果、年代と炭素酸素同位体比および色から氷期-間氷期の境界を確認することができた。その後、LA-ICP-MSを用いて当該試料の微量元素を分析し、現在から最終氷期に至る長期間の濃度変動データを得ることに成功した。
また研究代表者の佐野がSHEN教授の研究室を訪問し、上述した鍾乳石のデータや今後の研究計画に関する議論を行なった。今後は研究分担者の鹿児島らがSHEN教授の研究室を訪問して、炭酸塩試料の年代測定を実施するように計画を進めている。

現在までの達成度 (区分)
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

最終氷期を含む現代の鍾乳石試料を入手し、ウラン-トリウム年代および炭素酸素同位体から最終氷期との境界を決定することができた。さらにLA-ICP-MSによる測定を進め、古環境復元に有用な情報が得られた。LA-ICP-MSなどを用いた微量元素測定法とウラン-トリウム年代測定法を組み合わせて炭酸塩試料を分析していくことにより、今後も古環境復元において有用なデータセットを収集していくことが可能である。
2019年11月よりSHEN教授の大学院生が日本に滞在し研究を行っている。ただし新型コロナウイルス感染対策のため2月に台湾に帰国してから中断している。さらに3月に日本人研究者数名でSHEN教授の研究室を訪問する予定であったが入国できず中止となった。ただし電子メール等で情報交換は行っており、研究継続に大きな支障はない。

今後の研究の推進方策

ウラン-トリウム年代測定法を駆使してサンゴ骨格・鍾乳石・二枚貝などの年代を精密に決定しつつ、LA-ICP-MSやNanoSIMSを用いて微量元素・同位体を測定することにより、古環境復元に有用なデータの収集を進める。ウラン-トリウム年代測定は研究分担者の鹿児島らをSHEN教授の研究室に派遣しながら進める。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Structural-morphological and sedimentary features of forearc slope off Miyagi, NE Japan: implications for development of forearc basins and plumbing systems2020

    • 著者名/発表者名
      Chang, Jih-Hsin, Park, Jin-Oh, Chen, Tzu-Ting, Yamaguchi, Asuka, Tsuru, Tetsuro, Sano, Yuji, Hsu, Ho-Han, Shirai, Kotaro, Kagoshima, Takanori, Tanaka, Kentaro, Tamura, Chiori
    • 雑誌名

      Geo-Marine Letters

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00367-020-00636-w

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Secular variations of helium and nitrogen isotopes related to the 2015 volcanic unrest of Mt. Hakone, central Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Lee, H., Lan, T. and Ohba, T.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 20 ページ: 4710~4722

    • DOI

      10.1029/ 2019GC008544

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mantle degassing along strike-slip faults in the Southeastern Korean Peninsula2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Hyunwoo、Kim Heejun、Kagoshima Takanori、Park Jin-Oh、Takahata Naoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 15334

    • DOI

      10.1038/s41598-019-51719-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mantle fluids associated with crustal-scale faulting in a continental subduction setting, Taiwan2019

    • 著者名/発表者名
      Chen Ai-Ti、Shen Chuan-Chou、Byrne Timothy B.、Sano Yuji、Takahata Naoto、Yang Tsanyao Frank、Wang Yunshuen
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 10805

    • DOI

      10.1038/s41598-019-47070-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mussel Shell Geochemical Analyses Reflect Coastal Environmental Changes Following the 2011 Tohoku Tsunami2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami-Sugihara Naoko、Shirai Kotaro、Hori Masako、Amano Yosuke、Fukuda Hideki、Obata Hajime、Tanaka Kiyoshi、Mizukawa Kaoruko、Sano Yuji、Takada Hideshige、Ogawa Hiroshi
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 3 ページ: 1346~1352

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.9b00040

    • 査読あり
  • [学会発表] Helium isotope variation around a caldera-type volcano2019

    • 著者名/発表者名
      Sano, Y., Kagoshima, T., Takahata, N., Onoue, T., Shibata, T., Lee, H. and Fischer, T.P.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] High resolution analysis of bivalve shell by NanoSIMS2019

    • 著者名/発表者名
      Sano, Y., Shirai, K., Takahata, N. and Ishida, A.
    • 学会等名
      The 29th Goldschmidt Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Helium isotopic signature of the plate boundary suture in an active arc-continent collision setting, eastern Taiwan2019

    • 著者名/発表者名
      Chen, A., Shen, C.-C., Byrne, T.B., Sano, Y., Takahata, N., Yang, T.F. and Wang, Y.
    • 学会等名
      The 29th Goldschmidt Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal variations of He and N isotopes related to the 2015 hydrovolcanic eruption at Hakone volcano, central Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kagoshima, T., Sano, Y., Takahata, N., Lee, H., Lan, T. and Ohba, T.
    • 学会等名
      DINGUE VI 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 沖縄県南大東島の石筍の高解像度微量元素分析によるイベント記録解析2019

    • 著者名/発表者名
      三木翼, 高畑直人, 杉原奈央子, 白井厚太朗, 植村立, Chuan-Chou Shen, 佐野有司
    • 学会等名
      2019年度 日本地球化学会第66回年会

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公開日: 2021-01-27  

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