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2014 年度 実績報告書

地球海水の水素同位体進化

研究課題

研究課題/領域番号 26287125
研究機関東京工業大学

研究代表者

上野 雄一郎  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (90422542)

研究分担者 玄田 英典  東京工業大学, 地球生命研究所, 特任准教授 (90456260)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード地球史 / 惑星地質
研究実績の概要

以下の研究対象地域に露出する太古代海洋地殻について、水素同位体計測を行った:1. 南アフリカ、バーバートン緑色岩帯(約35億年前)、2. 西オーストラリア、クリーバビル地域(約32億年前)、3. 西オーストラリア、ビーズリーバー地域(約26億年前)。また、4. チリ、タイタオオフィオライト(約600万年前)についても同様の計測を行い、太古代岩石との比較を行った。各地域それぞれで、水素同位体比と変成度との対応関係を解析した結果、クリーバビル地域に産出する約32億年前の海洋地殻が最も海水情報を保持しており、本研究に理想的な地層であることが明らかになった。さらに海水同位体組成の見積もり確度を向上させるため、酸素同位体計測を進めている。計測にはテフロン粉末を用いたフッ化法により全岩酸素をO2として回収するために新たな分析モジュールを設置した。検討の結果水素、酸素の同時計測は期待したメリットが生かせないため、同一試料の水素同位体計測と酸素同位体計測を別個に実施するように計画を変更した。また、試料スクリーニングのプロトコルを評価するため、顕生代海洋地殻の水素・酸素同位体計測を新たに計画した。そのため、西南日本舞鶴帯に産するペルム紀緑色岩が研究対象として適切であるとの結論に達し、共同研究者から資料提供の内諾を得た。次年度からその分析を行う予定である。

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

水素同位体については年代の異なる4地域から計200試料以上のデータを取得しており、想定よりも多量のデータを出すことができた。これまでの分析結果から、異なる岩体では水素同位体組成の保存度が異なっていることが明らかとなり、そのためより確かな海水同位体組成を推定するためには、近過去の類似岩石を計測し、水素および酸素同位体組成を太古代岩体と比較することが重要であることが分かった。このため、当初予定に加えて、現在の海洋底玄武岩ガラスの計測を実施した。さらに、日本に露出する約300Maの海洋地殻について新たに研究および分析を開始した。

今後の研究の推進方策

これまで取得した太古代岩体のデータに加え、南インド・ダルワール地塊の27億年前海洋地殻についての計測を実施し、変動期と推測される時代のデータを増やす。また、これらの岩石試料について、現在開発中の酸素同位体計測を追加する。海水同位体組成の見積もり確度を向上させるために、顕生代試料の分析を行い、試料スクリーニング法を評価する。

次年度使用額が生じた理由

申請時の計画よりも基金分の配分が多かったために、次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

申請時の計画よりも基金分の配分が多かったために、次年度使用額が生じたものであり、当初の予定通り使用する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Simultaneous determinations of fluorine, chlorine, and sulfur in rock samples by ion chromatography combined with pyrohydrolysis2015

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, K., Suzuki, K., Saitoh, M., Konno, U., Kawagucci, S., and Ueno, Y.
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: 49 ページ: 113-124

    • DOI

      doi:10.2343/geochemj.2.0338

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Phobos and Deimos via a giant impact2015

    • 著者名/発表者名
      Citron, R. I., Genda, H. and Ida, S.
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 252 ページ: 334-338

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microbial sulfate reduction within the Iheya North subseafloor hydrothermal system constrained by quadruple sulfur isotopes2014

    • 著者名/発表者名
      Aoyama, S., Nishizawa, M., Takai, K., and Ueno, Y.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 398 ページ: 113-126

    • DOI

      doi:10.1016/j.epsl.2014.04.039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reply to comment on "Origin of methane in serpentinite-hosted hydrothermal systems: The CH4-H2-H2O hydrogen isotope systematics of the Hakuba Happo hot spring" by Suda et al. [Earth Planet. Sci. Lett. 386 (2014) 112-125]2014

    • 著者名/発表者名
      Suda K, Ueno Y, Yoshiazaki M, Nakamura H, Kurokawa K, Nishiyama E, Yoshino K, Hongoh Y, Kawachi K, Omori S, Yamada K, Yoshida N, Maruyama S
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 401 ページ: 376-377

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.epsl.2014.06.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen isotope systematics among H2-H2O-CH4 during the growth of the hydrogenotrophic methanogen Methanothermobacter thermoautotrophicus strain delta-H2014

    • 著者名/発表者名
      Kawagucci, S., Kobayashi, M., Hattori, S., Yamada, K., Ueno, Y., Takai, K., and Yoshida, N.
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 142 ページ: 601-614

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.gca.2014.07.020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coping with low ocean sulfate2014

    • 著者名/発表者名
      Ueno, Y
    • 雑誌名

      Science

      巻: 346 ページ: 703-704

    • DOI

      DOI: 10.1126/science.1261676

  • [雑誌論文] Impact chemistry of methanol: Implications for volatile evolution on icy satellites and dwarf planets, and cometary delivery to the Moon2014

    • 著者名/発表者名
      Sekine, Y., Genda, H., Muto, Y., Sugita, S., Kadono, T. and Matsui, T.
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 243 ページ: 39-47

    • DOI

      doi:10.1016/j.icarus.2014.08.034

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant impacts and debris disks2014

    • 著者名/発表者名
      Genda, H., Kobayashi, H. and Kokubo, E.
    • 雑誌名

      Proceedings IAU Symposium

      巻: 293 ページ: 270-272

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Re-evaluation of the inner edge of habitable zone2014

    • 著者名/発表者名
      Kodama, T., Genda, H., Abe, Y. and Zahnle, K.
    • 雑誌名

      Proceedings IAU Symposium

      巻: 293 ページ: 323-325

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The complete evaporation limit of land planets2014

    • 著者名/発表者名
      Takao, Y., Genda, H., Wakida, M. and Abe, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings IAU Symposium

      巻: 293 ページ: 336-338

    • DOI

      doi:10.1017/S1743921313013124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] iSALE shock physics code による数値衝突計算2014

    • 著者名/発表者名
      黒澤耕介, 千秋博紀, 和田浩二, 三上峻, 平田成, 鎌田俊一, 石原吉明, 玄田英典, 中村昭子, 高田淑子
    • 雑誌名

      遊星人

      巻: 23 ページ: 103-110

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 水の惑星「地球」: 最近の研究動向から2014

    • 著者名/発表者名
      玄田英典
    • 雑誌名

      科学

      巻: 84 ページ: 1055-1057

  • [学会発表] Splashed Hadean Seawater Hypothesis2015

    • 著者名/発表者名
      Genda, H.
    • 学会等名
      The 3rd ELSI International Symposium
    • 発表場所
      Kurama Hall, Tokyo Institute of Technology(目黒区・東京都)
    • 年月日
      2015-01-03 – 2015-01-15
  • [学会発表] 原始海洋組成の解明に向けて2014

    • 著者名/発表者名
      玄田英典、上野雄一郎、臼井寛裕、上田翔士、Bao Huiming、Tao Sun
    • 学会等名
      日本惑星学会秋季講演会
    • 発表場所
      東北大学さくらホール(仙台市・宮城県)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] Hydrogen escape from the early Earth: dD record of the Archean oceanic crust2014

    • 著者名/発表者名
      Ueno Y, Tomiyasu F, Mishima K, Murakami Y, Aoyama S, Shibuya T, Maruyama S, deWit M, Furnes H
    • 学会等名
      ORIGINS 2014
    • 発表場所
      Nara-ken New Public Hall(奈良市・奈良県)
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11
  • [学会発表] Reproducing the Archean D36S/D33S trend by optically-thin SO2 photolysis and photo-excitation2014

    • 著者名/発表者名
      Ueno, Y, Mishima K, Endo Y and Danielache S
    • 学会等名
      7th International Symposium on Isotopomers
    • 発表場所
      Tokyo Tech Front(目黒区・東京都)
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Origin of hydrocarbons in continental serpentinite-hosted Hakuba Happo hot spring2014

    • 著者名/発表者名
      Suda K, Ueno Y, Gilbert A, Yoshida N, Maruyama S
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 発表場所
      Sacramento Convention Center (Sacrament, USA)
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-06-13
  • [学会発表] 初期大気進化の解読:D36S/D3S化学層序の実験的復元2014

    • 著者名/発表者名
      上野雄一郎、遠藤美朗、三島郁、ダニエラチェセバスチャン
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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