研究課題
本研究では、29億年前頃に生じた南アフリカのカープファールクラトンのポンゴラ氷期における環境変化を地質学的に解析し、さらにインドやオーストラリアの同時代岩体との比較を行った。特に、平成27年度では,以下の項目を実施した。研究分担者（豊島）が、IISc (Bangalore)のSajeev准教授の協力を得ながら、インド南部のダールワール岩体の調査を実施した。研究代表者（Satish）と研究分担者（外田）は、インドのゴアで開催された第12回国際南極地学シンポジウムに参加し、現地の太古代地質専門家と議論した。日本地球惑星科学連合2015年大会でGrantham博士と南アフリカのポンゴラ層群現地地質調査についての打ち合わせを実施し、現地調査の方針を決定した。研究代表者（Satish）と研究協力者（大学院生）が南アフリカのポンゴラ層群において、現地地質調査を行った。野外では岩相記載を詳細に行い、室内分析に必要な試料を採取した。また地質構造データ、堆積相の詳細な記載も行った。室内分析a）記載岩石学的検討：野外で採取した多様な岩石試料について、薄片を作成し、顕微鏡下での岩石記載や電子顕微鏡を用いた鉱物微細構造の観察と変成作用の解析を行った。b）放射年代測定：岩石学的な基礎データをもとに厳選した試料から、U-Th-Pb年代測定用にジルコン・モナザイトの鉱物分離を行った。c）化学分析：野外で採取した試料について、XRFとICP-MSによる全岩化学分折を行った。島根大学においてSr、Ndの同位体分析（片麻岩や花崗岩）を、新潟大学においてSr、Ndの同位体分析（火山岩や縞状鉄鉱床）を、新潟大学において炭素・酸素・硫黄の同位体分析（片岩や石灰岩）を行った。d）構造地質学的検討・堆積学的検討：地質構造および堆積構造の解析から、変形履歴や古流向を検討し、堆積層解析を行った。
1: 当初の計画以上に進展している
本研究では、インドと南アフリカの現地地質調査を計画通り行い、地質図作成は最終段階になっている。現段階では採取した様々な岩石試料の化学組成分析や同位体分析を行っている。具体的には、地質年代の分析・硫黄同位体の分析・火山岩の全岩化学組成、同位体比・ストロマトライトの炭素・酸素・Sr同位体・トーナル岩と花崗岩の地球化学的な解析などが最終段階になり、最終年度までに公表論文として国際誌に掲載する予定である。目標とする大陸間の太古代の地層対比の見通しが得られたため、おおむね順調に進展していると判断できる。また、採取したストロマトライトの炭素同位体データから生物起源性を示す値が得られた。過去に得られた同岩体の硫黄同位体のデータとあわせた解釈を行うことで、太古代末期の詳細な年代時系列での同位体進化の解析が可能との見通しである。
今後、南アフリカのカープファールクラトンのポンゴラ帯での現地地質調査を継続し、ポンゴラ氷期前後に形成された縞状鉄鉱床やチャート、ストロマトライト、氷礫岩について地質学的特徴や同位体年代、全岩化学組成を検討する。また、放射性同位体および安定同位体分析を行い、他の地域のデータと比較することで、太古代ポンゴラ氷期による海洋・大気環境の局所的・広域的変化を評価する。これまでの研究では特にインドのダールワール岩体における化学的なデータや年代時系列での同位体進化の解析を進めてきたが、今後は南アフリカのカープファールクラトンのポンゴラ帯のデータとの対比を行う予定である。
すべて 2016 2015
すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 10件、 査読あり 18件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (46件) (うち国際学会 17件、 招待講演 2件)
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
巻: 111 ページ: 47-49
10.2465/jmps.160420
Journal of Geological Society of India
巻: 87 ページ: 43-54
10.1007/s12594-016-0372-2
巻: 111 ページ: 104-117
10.2465/jmps.150811
Environmental Conservation
巻: 43 ページ: 97-108
10.1017/S0376892915000387
Journal of Geosciences (Journal of the Czech Geological Society)
巻: 61 ページ: 51-66
10.3190/jgeosci.210
巻: 印刷中 ページ: -
10.2465/jmps.151029a
10.2465/jmps.150829
10.2465/jmps.150812
Journal of Indian Institute of Science
巻: 95 ページ: 125-134
Journal of Metamorphic Geology
巻: 33 ページ: 937-958
10.1111/jmg.12154
Lithos
巻: 234-235 ページ: 1-14
10.1016/j.lithos.2015.07.013
巻: 110 ページ: 166-178
10.2465/jmps.150220
Journal of Mineralogical and Petrological Science
巻: 110 ページ: 224-234.
10.2465/jmps.150316
地質学雑誌
巻: 121 ページ: VII-VIII.
10.5575/geosoc.2015.0035
Journal of Geology
巻: 123 ページ: 55-78.
10.1086/679468
巻: 230 ページ: 82-91
10.1016/j.lithos.2015.04.021
Geoenvironmental Disasters(Springer Open journal)
巻: 2 ページ: 17
10.1186/s40677-015-0025-6
岩石鉱物科学
巻: 44 ページ: 131-154
10.2465/gkk.131211
Science reports of Niigata University.
巻: 30 ページ: 89-96
