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2023 年度 実績報告書

白亜紀末隕石衝突に伴って何が起きたのか:親銅元素組成をもとにした環境復元

研究課題

研究課題/領域番号 21K03733
研究機関筑波大学

研究代表者

丸岡 照幸  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80400646)

研究分担者 西尾 嘉朗  高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (70373462)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード巨大隕石衝突 / 親銅元素 / 環境変動解析 / 酸性雨 / 高温凝縮物 / 大量絶滅 / 白亜紀―古第三紀境界
研究実績の概要

白亜紀末には10kmサイズの巨大隕石が地球に衝突し、それが「引きがね」となって生物大量絶滅が起きた。巨大隕石衝突はあくまで引きがねであり、それに伴って起こる環境変動が生物大量絶滅の原因であるが、それが何かは明確になっていない。白亜紀-古第三紀(K-Pg)境界層には隕石に由来する親鉄元素の濃縮が見出されているが、硫化物を形成しやすい親銅元素もK-Pg境界層に濃縮している。親銅元素/親鉄元素比は2-3桁程度コンドライト組成よりも高く、K-Pg境界の親銅元素は隕石由来ではなく、地表で起こる何らかの現象を反映して高濃度になっている。親銅元素組成からこの隕石衝突直後に起きた現象を捉えることを目的として研究を進めた。
白亜紀-古第三紀(K-Pg)境界試料に対してレーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析法(LA-ICP-MS)による局所微量元素分析を適用した。イオンカウントが高い相関を示す元素同士でも、イオンカウント比(例えば、As/Fe)が必ずしも一様ではなく、ビーム強度により元素比が変化していることが分かった。このことは元素比の異なる粒子が存在していることを意味する。ビーム強度の大きな粒子は大きな粒子に由来するので、粒子径により元素比が異なっていることを示している。このような粒子径の違いは生成条件の違いを反映していると考えられる。Feビーム強度の高い粒子(大粒子)はヒ素、鉛といった元素が富んでいた。ヒ素は特に酸化鉄に吸着し、海底に供給されやすい元素であるある。これらの元素は、隕石衝突に伴ってばらまかれた鉄酸化物とともに供給されたと考えられる。一方で、Feビーム強度の低い粒子(微粒子)は、これとは異なる環境で生成されたと考えられる。このように局所分析によりその生成されたタイミングの異なる粒子を分離して測定することが可能になった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Universidad Nacional de San Juan(アルゼンチン)

    • 国名
      アルゼンチン
    • 外国機関名
      Universidad Nacional de San Juan
  • [雑誌論文] 質量分析関係用語集2024追補版2024

    • 著者名/発表者名
      川崎 ナナ, 絹見 朋也, 佐藤 貴弥, 角野 浩史, 竹内 孝江, 内藤 康秀, 平田 岳史, 福山 繭子, 丸岡 照幸, 南 雅代, 本山 晃, 吉野 健一
    • 雑誌名

      Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan

      巻: 72 ページ: 4-6

    • DOI

      10.5702/massspec.S23-05

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Vaca Muerta mesosiderite: The path under which Fe-Ni alloy ±C phases could have formed2024

    • 著者名/発表者名
      M. E. Varela, S.-L. Hwang, P. Shen, L. N. Garcia, M. Saavedra, T. Maruoka, M. Bose
    • 雑誌名

      Meteoritics & Planetary Science

      巻: 59 ページ: 421-434

    • DOI

      10.1111/maps.14120

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 分別抽出による化学種別硫黄同位体分析法の確立2023

    • 著者名/発表者名
      藤枝 菜央, 丸岡 照幸
    • 学会等名
      第71回質量分析総合討論会
  • [学会発表] 局所親銅元素組成をもとにした白亜紀末隕石衝突直後の古環境推定2023

    • 著者名/発表者名
      丸岡 照幸、西尾 嘉朗
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
  • [学会発表] 化学種別硫黄同位体分析のための標準試料の検討2023

    • 著者名/発表者名
      藤枝菜央、丸岡 照幸
    • 学会等名
      日本質量分析学会・同位体比部会研究会
  • [図書] 生命起源の事典2024

    • 著者名/発表者名
      生命の起原および進化学会 (監修)
    • 総ページ数
      328
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-16078-9

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公開日: 2024-12-25  

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