Ｒｅ－Ｏｓ放射壊変系による黒鉱・石油鉱床の生成年代決定と成因の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24740360
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 野崎 達生 独立行政法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, 研究員 (10553068)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: Re-Os同位体 / 黒鉱鉱床 / 火山性塊状硫化物鉱床 / 泥岩 / 日本海 / 古海洋環境変動

研究実績の概要

最終年度である3年度目は，前年度に引き続き秋田県北鹿地域に分布する黒鉱鉱床のRe-Os年代決定，新潟県～山形県～秋田県に分布する原油試料のRe-Os同位体分析および黒鉱鉱床生成前後における日本海の海洋環境変動解読を目的として，泥岩試料のICP-QMS分析を行った．相内，大歳 (鰐淵) 鉱床などでは直線性の良好なRe-Osアイソクロンが得られなかったのに対し，北鹿地域最大の黒鉱鉱床である松峰鉱床からは直線性の良好なアイソクロンを得ることに成功した．その結果，松峰鉱床の生成年代は約14.9Maと求められ，日本海拡大の背弧火成活動末期に黒鉱鉱床が胚胎したことが確認された．また，Os同位体比初期値は中新世の海水の値と良く一致することが明らかになったが，この地質学的・地球化学的意味については考察中である．今後，北鹿地域に分布する他の黒鉱鉱床についても年代決定を進め，火成活動の変遷と鉱床生成の関係を明らかにしていきたい．泥岩試料の化学組成からは，黒鉱鉱床の主要な鉱化作用の後に，相対的に還元的な環境であったことを示す結果が得られた．
原油試料については，引き続き秋田県由利原油田と申川油田のRe-Os同位体分析を行っているが，年代決定可能な直線性の良好な同位体比データは得られていない．しかし，Os同位体比は根源岩である黒色頁岩よりも低い値を示し，熱水の端成分に引きずられた値となっている．したがって，黒鉱鉱床の主要な鉱化作用を起こした熱水活動の後にも，小規模な黒鉱鉱床を形成した熱水活動が継続し，その熱水活動によって黒鉱鉱床直上の有機物に富む泥岩 (M2泥岩) が熟成されて，無機的に石油 (熱水性石油) が生成したことを支持する結果となっている．今後，既に入手済みの他地域に分布する原油試料のRe-Os同位体分析や熟成度の指標となる有機化学的分析を行い，石油鉱床の成因を解明していきたい．

研究成果

• [雑誌論文] Development of a deep-sea Laser-induced breakdown spectrometer for in situ multi-element chemical analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Thornton, B., Takahashi, T., Sato, T., Sakka, T., Tamura, A., Matsumoto, A., Nozaki, T., Ohki, T. and Ohki, K.
  • 雑誌名: Deep-Sea Research Part I 巻: 95 ページ: 20-36
  • DOI: doi:10.1016/j.dsr.2014.10.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fluid-rock interaction recorded in the black fault rock in the Kodiak accretionary complex, Alaska (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, A., Ishikawa, T., Kato, Y., Nozaki, T., Meneghini, F., Rowe, C. D., Moore, J. C., Tsutsumi, A. and Kimura, G.
  • 雑誌名: Earth Planets and Space 巻: 66 ページ: -
  • DOI: doi:10.1186/1880-5981-66-58
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Precise determination of Os isotope ratios in 15-4000 pg range using a sparging method using enhanced-sensitivity multiple Faraday collector-inductively coupled plasma-mass spectrometry (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura, J.-I., Nozaki, T., Senda, R. and Suzuki, K.
  • 雑誌名: Journal of Analytical Atomic Spectrometry 巻: 29 ページ: 1483-1490
  • DOI: DOI: 10.1039/c4ja00092g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Re-Os geochronology of the Hitachi volcanogenic massive sulfide deposit: The oldest ore deposit in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T., Kato, Y. and Suzuki, K.
  • 雑誌名: Economic Geology 巻: 109 ページ: 2023-2034
  • DOI: doi: 10.2113/econgeo.109.7.2023
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Uranium isotope systematics of ferromanganese crusts in the Pacific Ocean: Implications for the marine 238U/235U isotope system (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto, K. T., Anbar, A. D., Gordon, G. W., Romaniello, S. J., Shimoda, G., Takaya, Y., Tokumaru, A., Nozaki, T., Suzuki, K., Machida, S., Hanyu, T. and Usui, A.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 146 ページ: 43-58
  • DOI: doi:10.1016/j.gca.2014.10.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Re-Os同位体を用いた地球化学：年代決定から古環境解読まで (2014)
  • 著者名/発表者名: 野崎達生・加藤泰浩・鈴木勝彦
  • 雑誌名: 地球化学 巻: 48 ページ: 279-305
  • 査読あり
• [雑誌論文] マンガンクラストは海底鉱物資源として有望か？ (2014)
  • 著者名/発表者名: 野崎達生
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 67 ページ: 409-411
• [学会発表] 沖縄トラフ伊平屋北熱水フィールドにおける掘削後の海底環境とメガベントス相の変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中嶋亮太・山本啓之・川口慎介・高谷雄太郎・野崎達生・Chong Chen・藤倉克則・三輪徹也・高井研
  • 学会等名: 日本海洋学会 2015年春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 沖縄トラフ伊平屋北熱水フィールドにおけるIODP331掘削後の海底環境と生物相の変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中嶋亮太・山本啓之・川口慎介・高谷雄太郎・野崎達生・Chon Cheng・藤倉克則・三輪徹也・高井研
  • 学会等名: ブルーアースシンポジウム2015
  • 発表場所: 東京海洋大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] 深海ケミカルカメラによる岩石・堆積物の現場化学成分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 髙橋朋子・ブレア ソーントン・佐藤匠・大木俊彦・野崎達生・鈴木勝彦・作花哲夫
  • 学会等名: ブルーアースシンポジウム2015
  • 発表場所: 東京海洋大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] 潜頭性熱水鉱床成因論にむけた海底下熱水系の「ちきゅう」掘削の試み～CK14-04 SIP HOT I “Pathfinder”の概要～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 高井研・山崎徹・熊谷英憲・久保雄介・斎藤実篤・野崎達生・山本啓之・鈴木勝彦・CK14-04乗船者一同
  • 学会等名: ブルーアースシンポジウム2015
  • 発表場所: 東京海洋大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] 沖縄トラフ掘削コア試料の岩相・構成鉱物及び全岩化学組成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野崎達生・高谷雄太郎・山崎徹・戸塚修平・堤彩紀 ・石橋純一郎・高井研・熊谷英憲・川口慎介・宮崎淳一・正木裕香・久保雄介・鈴木勝彦・CK14-04航海乗船者一同
  • 学会等名: ブルーアースシンポジウム2015
  • 発表場所: 東京海洋大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] Extraterrestrial impact event recorded in the Late Triassic deep-sea deposits from Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Shirai, N., Ebihara, M., Nozaki, T., Suzuki, K., Onoue, T. and Kiyokawa, S.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2014
  • 発表場所: San Francisco (USA)
  • 年月日: 2014-12-15
• [学会発表] Contrasting slip zone mineralogy of major thrusts in ancient subduction complexes: examples from the Pasagshak Point Thrust in Alaska and the Nobeoka Thrust in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, A., Fukuchi, R., Fujimoto, K., Ishikawa, T., Kato, Y., Nozaki, T., Meneghini, F., Rowe, C. D., Moore, J. C., Tsutsumi, A. and Kimura, G.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2014
  • 発表場所: San Francisco (USA)
  • 年月日: 2014-12-15
• [学会発表] A highly oxidized atmosphere-ocean system and oceanic molybdenum drawdown during the Paleoproterozoic (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto, K. T., Ito, T., Suzuki, K., Anbar, A. D., Gordon, G. W., Kashiwabara, T., Takaya, T., Shimoda, G., Nozaki, T., Kiyokawa, S., Tetteh, G. M. and Nyame, F. K.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2014
  • 発表場所: San Francisco (USA)
  • 年月日: 2014-12-15
• [学会発表] Radiolarian faunal turnover and paleoproductivity changes in the Late Triassic Panthalassa Ocean: a possible effect of large impact event (2014)
  • 著者名/発表者名: Onoue, T., Sato, H., Ikehara, M., Takaya, Y., Nozaki, T., Fujinaga, K., Kato, Y. and Uno, K.
  • 学会等名: GSA annual meeting 2014
  • 発表場所: Vancouver (Canada)
  • 年月日: 2014-10-19
• [学会発表] 南鳥島レアアース泥：研究の最前線と開発にむけた取り組み (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤泰浩・鈴木勝彦・中村謙太郎・藤永公一郎・髙谷雄太郎・町田嗣樹・安川和孝・大田隼一郎・飯島耕一・柏原輝彦・野崎達生・木村純一・岩森光
  • 学会等名: Techno-Ocean 2014
  • 発表場所: 神戸国際展示場 (兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2014-10-02
• [学会発表] マンガンクラストの成長速度と元素濃集メカニズム－最新の科学研究成果より－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木勝彦・後藤孝介・野崎達生・柏原輝彦・飯島耕一・臼井朗・浦辺徹郎
  • 学会等名: Techno-Ocean 2014
  • 発表場所: 神戸国際展示場 (兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2014-10-02
• [学会発表] Re-Os年代測定法による硫化物鉱床の成因に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野崎達生
  • 学会等名: 日本地球化学会第61回年会
  • 発表場所: 富山大学 (富山県富山市)
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] Os同位体層序による南鳥島周辺の赤色粘土堆積物の堆積年代決定の試み (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木勝彦・野崎達生・飯島耕一・高谷雄太郎・藤永公一郎・加藤泰浩
  • 学会等名: 日本地球化学会第61回年会
  • 発表場所: 富山大学 (富山県富山市)
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] 南鳥島EEZ東部に分布するMn団塊のOs年代決定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野崎達生・後藤孝介・髙谷雄太郎・鈴木勝彦・下田玄・木村純一・常青・町田嗣樹・石井輝秋・清水健二・平野直人
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学 (鹿児島県鹿児島市)
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] 美濃帯坂祝セクションの層状チャートから復元した三畳紀海水Os同位体比変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野崎達生・二階堂崇・髙谷雄太郎・鈴木勝彦・加藤泰浩・尾上哲治・佐藤峰南・松岡篤
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学 (鹿児島県鹿児島市)
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] 南鳥島EEZのレアアース泥鉱床の開発を目指して (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤泰浩・鈴木勝彦・中村謙太郎・髙谷雄太郎・町田嗣樹・安川和孝・大田隼一郎・野崎達生・飯島耕一・岩森光
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学 (鹿児島県鹿児島市)
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] 南鳥島EEZで発見されたレアアース泥の地球化学的特徴 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤永公一郎・加藤泰浩・中村謙太郎・鈴木勝彦・髙谷雄太郎・町田嗣樹・安川和孝・大田隼一郎・荒木修平・劉漢捷・宇佐美諒・牧亮太・原口悟・飯島耕一・町山栄章・野崎達生・西尾嘉朗・臼井洋一・山崎俊嗣
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学 (鹿児島県鹿児島市)
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] Os 同位体層序による南鳥島周辺のレアアース堆積物の堆積年代 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木勝彦・野崎達生・飯島耕一・高谷雄太郎・藤永公一郎・加藤泰浩
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学 (鹿児島県鹿児島市)
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] 三畳紀後期隕石衝突イベントにおける層状チャートの主要・微量元素組成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤峰南・尾上哲治・髙谷雄太郎・藤永公一郎・加藤泰浩・野崎達生・清川昌一
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学 (鹿児島県鹿児島市)
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] 三畳紀後期隕石衝突イベントにおける生物生産変動と放散虫群集組成の変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾上哲治・佐藤峰南・池原実・高谷雄太郎・野崎達生・藤永公一郎・加藤泰浩
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 鹿児島大学 (鹿児島県鹿児島市)
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] Re-Os放射壊変系を利用した鉱床の生成年代決定：その原理と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野崎達生・加藤泰浩・鈴木勝彦
  • 学会等名: 資源地質学会第64回年会
  • 発表場所: 東京大学 (東京都文京区)
  • 年月日: 2014-06-25
  • 招待講演
• [学会発表] 日本のEEZに位置する海底熱水鉱床の地球化学的特徴 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野崎達生・髙谷雄太郎・石橋純一郎・長原正人・高井研・NT11-20航海乗船研究者・NT13-09航海乗船研究者
  • 学会等名: 資源地質学会第64回年会
  • 発表場所: 東京大学 (東京都文京区)
  • 年月日: 2014-06-25
• [学会発表] 沖縄トラフ“zero-age chimney”でのウルツ鉱の組織と形成過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長瀬敏郎・野崎達生・石橋純一郎・山田亮一・高井研・川口慎介・栗林貴弘
  • 学会等名: 資源地質学会第64回年会
  • 発表場所: 東京大学 (東京都文京区)
  • 年月日: 2014-06-25
• [学会発表] Uranium isotope in ferromanganese crusts: Implications for the marine 238U/235U isotope system (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto, K. T., Anbar, A. D., Gordon, G. W., Romaniell, S. J., Shimoda, G., Takaya, Y., Tokumaru, A., Nozaki, T., Suzuki, K., Machida, S., Hanyu, T. and Usui, A.
  • 学会等名: 24th V.M. Goldschmidt conference
  • 発表場所: Sacramento (USA)
  • 年月日: 2014-06-08
• [学会発表] Black ore cultivation program in the Okinawa Trough (2014)
  • 著者名/発表者名: Saruhashi, T., Kyo, M., Sawada, I., Nozaki, T., Yokoyama, T., Lim, A. C., Goi, K. K. and Teo, S. G.
  • 学会等名: Offshore Technology Conference
  • 発表場所: Houston (USA)
  • 年月日: 2014-05-05
• [学会発表] Os isotope stratigraphy of a ferromanganese crust: Its principles and applications (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T., Goto, K. T., Tokumaru, A., Takaya, Y., Suzuki, K., Chang, Q., Kimura, J.-I., Kato, Y., Shimoda, G., Toyofuku, T., Usui, A. and Urabe, T.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] Is the growth hiatus of ferromanganese crusts a local or global event? (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T., Goto, K. T., Tokumaru, A., Takaya, Y., Suzuki, K., Chang, Q., Kimura, J.-I., Kato, Y., Shimoda, G., Toyofuku, T., Usui, A. and Urabe, T.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] Uranium isotope composition in ferromanganese crusts: Implications for the paleocean redox proxy (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto, K. T., Anbar, A. D., Gordon, G. W., Romaniello, S. J., Shimoda, G., Takaya, Y., Tokumaru, A., Nozaki, T., Suzuki, K., Machia, S., Hanyu,T. and Usui, A.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] Geochemistry of the Nsuta Mn deposit in Ghana: Implications for the Paleoproterozoic ocean redox state (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto, K. T., Ito, T., Suzuki, K., Kashiwabara, T., Takaya,, Y., Shimoda, G., Nozaki, T., Kiyokawa, S., Tetteh, G. M. and Nyame, F. K.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] Geochemical identification of projectile from the Upper Triassic ejecta deposits in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Yamashita, K., Yoneda, S., Shirai, N., Ebihara, M., Nozaki, T., Suzuki, K. and Onoue, T.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] Comparing rare earth elements in the surface layers of ferromanganese crusts and ambient seawater from the Takuyo Daigo Seamount (2014)
  • 著者名/発表者名: Tokumaru, A., Zhu, Y., Nozaki, T., Takaya, Y., Goto, K., Suzuki, K., Chang, Q., Kimura, J.-I., Kato, Y., Usui, A., Urabe, T. and Suzuki, Y.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] Geochemical features of rare-earth elements and yttrium-rich mud from the north region of the Minamitorishima EEZ (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujinaga, K., Kato, Y., Nakamura, K., Suzuki, K., Machida, S., Takaya, Y., Yasukawa, K., Ohta, J., Haraguchi, S., Araki, S., Liu, H., Usami, R., Maki, R., Iijima, K., Nishio, Y., Usui, Y., Nozaki, T., MR13-E02 Leg. 2 cruise members and KR14-02 cruise members
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] REY-rich mud deposits around Minamitorishima Island -General overview and future research plan- (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., Iijima, K., Kato, Y., Fujinaga, K., Kashiwabara, T., Nakamura, K., Machida, S., Nozaki, T., Takaya, Y., Yasukawa, K., Ota, J., Haraguchi, S., Araki, S., Liu, H., Nishio, Y. and Usui, Y.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] Distribution and characteristics of REY-rich mud in the Minamitorishima EEZ inferred by sub-bottom profiling (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, K., Machida, S., Fujinaga, K., Kato, Y., Suzuki, K., Takaya, Y., Yasukawa, K., Ota, J., Haraguchi, S., Araki, S., Liu, H., Usami, R., Maki, R., Iujima, K., Nishio, Y., Usui, Y., Nozaki, T., MR13-E02 Leg 2 Cruise members and KR14-02 Cruise members
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2014-04-28