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2023 年度 実績報告書

独立成分分析による構成粒子の化学組成決定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K20938
研究機関東京大学

研究代表者

小宮 剛  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (30361786)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2024-03-31
キーワード独立成分分析 / 古海洋組成 / 堆積岩 / 初期地球 / 表層環境進化
研究実績の概要

2023年度、私たちがこれまでに分析した原太古代の堆積岩(イスア表成岩帯の縞状鉄鉱層と炭酸塩岩、ラブラドル・ヌリアック表成岩類の縞状鉄鉱層、炭酸塩岩および砕屑性堆積岩、ヌブアギツック表成岩帯の縞状鉄鉱層とチャート)の化学組成を用いて、独立成分分析を行った。独立成分分析から各構成物の端成分を推定する際に重要となるのは各端成分の基点となる平均値をどこに置くかである。単純な独立成分分析では絶対量は決まらず、平均からのずれの元素比のみが決まる。そのため、平均が原点の場合は得られた元素比は、そのまま端成分の化学組成に変換することが可能だが、原理的に平均値が原点ということはあり得ないので、平均値を適切に決めることが、端成分の化学組成をより正確に決めることにつながる。そこで、今年度は各地域において、異なる岩相を組み合わせて、一方の岩相が平均になるようにして、他方を決めるようなプログラムを組んだ。その結果、より定量的に各成分の元素組成比を決めることができるようになった。具体的には、縞状鉄鉱層では鉄酸化物に加えて、シリカ鉱物、炭酸塩鉱物および複数の砕屑性堆積物のそれぞれの成分の化学組成が得られた。また、炭酸塩岩では、炭酸塩鉱物に加えて、鉄酸化物、シリカ鉱物および砕屑性堆積物の成分が得られた。また、独立成分解析はカオスで、計算ごとに少しずつ計算結果が異なる。そこで、モンテカルロ法を取り入れて大量に計算し、統計的に処理した。
期間を通じ、独立成分分析による堆積岩の構成成分のそれぞれの化学組成を定量的に推定する取り組みを行い、端成分の微量成分元素の推定を可能にした。加えて、ヌブアギツック表成岩帯に産するチャートと縞状鉄鉱層の全岩の主成分元素、微量成分元素および炭素同位体、ヌリアック表成岩類の硫化鉱物の微量元素組成とイオウ同位体および原生代の炭酸塩岩の微量元素組成の分析を行った。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Oxygen increase and the pacing of early animal evolution2024

    • 著者名/発表者名
      Kaiho Kunio、Shizuya Atena、Kikuchi Minori、Komiya Tsuyoshi、Chen Zhong-Qiang、Tong Jinnan、Tian Li、Gorjan Paul、Takahashi Satoshi、Baud Aymon、Grasby Stephen E.、Saito Ryosuke、Saltzman Matthew R.
    • 雑誌名

      Global and Planetary Change

      巻: 233 ページ: 104364~104364

    • DOI

      10.1016/j.gloplacha.2024.104364

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Biological evolution related with decrease of atmospheric oxygen contents: Crisis evolution hypothesis2023

    • 著者名/発表者名
      Komiya, T.
    • 学会等名
      Japan Earth and Planetary Science Join Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Biodiversity on the early Earth2023

    • 著者名/発表者名
      Komiya, T.
    • 学会等名
      Japan Earth and Planetary Science Join Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Mineralogical characteristics of sulfide minerals in the Nulliak supracrustal rocks (>3.9Ga) from the Saglek Block, Labrador, Canada2023

    • 著者名/発表者名
      Mihori, R., Sawaki, Y., Kayama, M., Komiya, T.
    • 学会等名
      Japan Earth and Planetary Science Join Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] In-situ analyses of Carbonate-associated phosphates: Implications for secular changes in phosphate contents of seawater through Earth history2023

    • 著者名/発表者名
      Nagao, R., Ishihara, Y., Yoshida, S., Niki, S., Ijichi, y., Sawaki, Y., Adachi, N., Ohno, T., Ueno, Y., Hirata, T., Komiya, T.
    • 学会等名
      Japan Earth and Planetary Science Join Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 原生代の大気酸素濃度変動と生命進化:変動が駆動する真核生物の食作用生命進化2023

    • 著者名/発表者名
      小宮剛
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
  • [学会発表] カナダ、ラブラドルのヌリアック表成岩(約39億年前 )の硫化鉱物に対する局所4種硫黄同位体分析:初期地球の大気化学と硫黄循環2023

    • 著者名/発表者名
      三堀遼太, 牛久保孝行, 清水健二, 澤木佑介, 小宮剛
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
  • [備考] 小宮研(地球史研究)

    • URL

      https://ea.c.u-tokyo.ac.jp/earth/Members/komiya.html

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公開日: 2024-12-25  

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