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2020 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  富山大学, 学術研究部理学系, 特命助教 (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.
2020年度は新型コロナウイルス感染症の影響で,海外渡航を伴う人的な国際交流ができず,様々な制約の中でも実施可能な分析について進めた.レーザー誘起ブレークダウン分光分析法LIBSと高感度窒素安定同位体比質量分析法を組み合わせた,局所窒素同位体比分析法に関する基礎実験を行った.その結果,生物起源炭酸塩について数百マイクロメートルの領域から窒素同位体比を実用的な精度で分析できる可能性が示された.
また,長寿二枚貝ビノスガイの分析を古環境復元に応用するために,局所分析法を用いて微量元素変動メカニズムについて検討した.殻のストロンチウム/カルシウム比とマグネシウム/カルシウム比については殻の微細構造に強く影響を受けることが明らかとなった.一方,バリウム/カルシウム比については環境変化の影響を記録している可能性が示された.

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

新型コロナウイルス感染症の影響で,海外渡航を伴う人的な交流を進めることはできなかった.一方で,NanoSIMSやLA-ICP-MSを用いた分析や,LIBSを用いた新規分析手法の開発は順調に進んでいるため,全体では計画はおおむね順調に進展しているといえる.

今後の研究の推進方策

新型コロナウイルス感染症の影響が収まり海外渡航が可能になり次第,国立台湾大学を訪問しウランートリウム年代測定を進める.鍾乳石および二枚貝を用いた研究については成果が得られつつあるので研究を継続的に進めつつ,今後はサンゴ骨格を用いた古環境復元に新たに取り組む.

次年度使用額が生じた理由

新型コロナ感染対策により研究活動が大きく制限され,一部を次年度に繰り越すこととした.全体の使用計画について変更はない.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 8件、 査読あり 10件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Helium Isotopic Signature of a Plate Boundary Suture in an Active Arc?Continent Collision2020

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

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 4 ページ: 1237~1246

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.0c00038

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In-situ U-Pb dating of monazite, xenotime, and zircon from the Lantian black shales: Time constraints on provenances, deposition and fluid flow events2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Yung-Hsin、Lee Der-Chuen、You Chen-Feng、Takahata Naoto、Iizuka Yoshiyuki、Sano Yuji、Zhou Chuanming
    • 雑誌名

      Precambrian Research

      巻: 349 ページ: 105528~105528

    • DOI

      10.1016/j.precamres.2019.105528

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] NanoSIMS U-Pb dating of fossil-associated apatite crystals from Ediacaran (~570?Ma) Doushantuo Formation2020

    • 著者名/発表者名
      Chung Chuan-Hsing、You Chen-Feng、Schopf James William、Takahata Naoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Precambrian Research

      巻: 349 ページ: 105564~105564

    • DOI

      10.1016/j.precamres.2019.105564

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magmatic fluids play a role in the development of active gas chimneys and massive gas hydrates in the Japan Sea2020

    • 著者名/発表者名
      Snyder Glen T.、Sano Yuji、Takahata Naoto、Matsumoto Ryo、Kakizaki Yoshihiro、Tomaru Hitoshi
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 535 ページ: 119462~119462

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2020.119462

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitrogen and noble gas isotopic compositions of mantle xenoliths from Far Eastern Russia: Implications for nitrogen isotopic characteristics of mantle wedge fluid2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto J.、Takahata N.、Sano Y.、Yanagita M.、Arai S.、Prikhod'ko V.S.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 534 ページ: 116109~116109

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2020.116109

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evidence in the Japan Sea of microdolomite mineralization within gas hydrate microbiomes2020

    • 著者名/発表者名
      Snyder Glen T.、Matsumoto Ryo、Suzuki Yohey、Kouduka Mariko、Kakizaki Yoshihiro、Zhang Naizhong、Tomaru Hitoshi、Sano Yuji、Takahata Naoto、Tanaka Kentaro、Bowden Stephen A.、Imajo Takumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 1876

    • DOI

      10.1038/s41598-020-58723-y

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High nitrogen solubility in stishovite (SiO2) under lower mantle conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuyama Ko、Kagi Hiroyuki、Inoue Toru、Kakizawa Sho、Shinmei Toru、Hishita Shunichi、Takahata Naoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 10897

    • DOI

      10.1038/s41598-020-67621-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Displaced cratonic mantle concentrates deep carbon during continental rifting2020

    • 著者名/発表者名
      Muirhead James D.、Fischer Tobias P.、Oliva Sarah J.、Laizer Amani、van Wijk Jolante、Currie Claire A.、Lee Hyunwoo、Judd Emily J.、Kazimoto Emmanuel、Sano Yuji、Takahata Naoto、Tiberi Christel、Foley Stephen F.、Dufek Josef、Reiss Miriam C.、Ebinger Cynthia J.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 582 ページ: 67~72

    • DOI

      10.1038/s41586-020-2328-3

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mantle-Derived Helium Emission near the Pohang EGS Site, South Korea: Implications for Active Fault Distribution2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Heejun、Lee Hyunwoo、Lee Jaemin、Lee Hyun A.、Woo Nam Chil、Lee Youn-Soo、Kagoshima Takanori、Takahata Naoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Geofluids

      巻: 2020 ページ: 1~14

    • DOI

      10.1155/2020/2359740

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Annual shell growth patterns of three venerid bivalve mollusk species in the subtropical northwestern Pacific as revealed by sclerochronological and stable oxygen isotope analyses2020

    • 著者名/発表者名
      Tanabe Kazushige、Miyaji Tsuzumi、Murakami-Sugihara Naoko、Shirai Kotaro、Moriya Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Marine Biology

      巻: 167 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1007/s00227-019-3637-7

    • 査読あり
  • [学会発表] カナダ・ラブラドール地方の堆積岩の年代測定2020

    • 著者名/発表者名
      須藤克誉, 鹿児島渉悟, 高畑直人, 佐野有司, 澤木佑介, 小宮剛, David Bekaert, Michael Broadley, Bernard Marty
    • 学会等名
      JpGU 2020

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公開日: 2021-12-27  

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