2016 Fiscal Year Annual Research Report
Environmental change elucidated from seawater Os isotope in Phanerozoic
Project/Area Number |
15H02142
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Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
Principal Investigator |
鈴木 勝彦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, 研究開発センター長代理 (70251329)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 篤 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00183947)
堀 利栄 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (30263924)
石川 晃 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20524507)
関根 康人 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60431897)
黒田 潤一郎 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (10435836)
澤木 佑介 東京工業大学, 大学院理工学研究科(理学系), 助教 (00635063)
尾上 哲治 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (60404472)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | 地球史 / 同位体 / 環境変動 / 層序 / 年代 / 化石 / オスミウム / 隕石衝突 |
Outline of Annual Research Achievements |
沖縄近海に生息する現生放散虫29種について,生体画像,殻の透過顕微鏡・電子顕微鏡画像を添えたカタログを公表した。新潟県糸魚川地域の礫岩中の珪質岩礫からシルル紀の放散虫化石を検出し,報告した。 イタリアPizzo Mondelloセクションの石灰岩を対象としたSr同位体に関する研究からは、三畳紀ノーリアン前期/中期境界を境にして、急激に同位体比が上昇することがわかった。このことは、シメリアン大陸地塊の衝突とPaleo-Tethysの収束イベントを表している可能性がある。中新世~更新世の地中海堆積物のOs同位体比を測定し,地中海と大西洋の間の海水交換の歴史を明らかにした。2014年のIODP航海による南シナ海の堆積物に関してもOs同位体分析を進め,海洋底拡大に伴う火成活動によってOs同位体比が変動することが確認された。一方,炭酸塩試料が海水のOs同位体比を復元する目的に適するかどうかを確認するため,標準試料JLs-1や現世のサンゴについて,リーチング実験を進め,砕屑物と炭酸塩では異なるOs同位体比を示すことを確認し,それを考慮した分析手順を組み立てる必要性を明らかにした。 白亜紀の海底堆積物のOs同位体比に基づいて巨大火成岩岩石区の噴火と海洋無酸素事変の関連を検討した先行研究をレビューした。天体衝突に関しては,従来の天体衝突の数値計算コードに,高温高圧時の H2O の状態方程式を組み込み,H2Oの物理的な振る舞いを正確に記述できるものに改良したことである。その結果,海洋衝突など地球表層への天体衝突による物質の飛散過程を,精度よく再現することが可能となった。さらに,地上に存在する衝突クレータを,膨大な画像(ビッグデータ)から効率よく認識するデータ解析手法を構築した。これによって,地質記録にあるが,衝突クレータが見つかっていない衝突イベントの特定・因果関係の解明が進むことが期待される。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
チベットの珪質岩セクションにおいて古第三紀放散虫の検討を行い,Lychnocanium属などの3新種を含む放散虫群集を記載した。日本の中古生代遠洋性堆積物の放散虫層序の検討を継続している。イタリアのセクションにおける下部白亜系の放散虫生層序の検討を開始した。さらに,岐阜県坂祝町に分布する美濃帯の三畳紀後期~ジュラ紀前期の層状チャートおよび,Pizzo Mondelloセクションの上部三畳系遠洋性石灰岩を対象に研究を行った。今後美濃帯の同時代セクションを対象にOs同位体比を検討することで、Sr同位体比の結果と同様の上昇が捉えられる可能性がある。さらに,岩手県岩泉地域のP-T境界付近の地層に関し,岩石を連続的に採取した。犬山地域から保存状態の良い三畳紀の連続的試料を採取し,有機炭素同位体の分析を終えた。新生代の海水のOs同位体比変動復元のため,国際深海掘削計画(ODP)コアのリクエストを行い,堆積物などのサンプリングによって,研究用試料を入手した。すでに数試料のOs同位体分析を完了した。また,ロードハウ海台の白亜紀-古第三紀堆積物のオスミウム同位体比を測定し,K-Pg境界層を認定した。 一昨年度までに採取してきたカンブリア紀初期及びジュラ紀前期の岩石を用いてOs同位体比測定を行った。いくつかの岩石試料に関して,放射壊変分を差し引いたOs同位体比初期値が負の値を取り,これは当時の海水の値としては低すぎる値であった。このため岩石試料中のReとOsの挙動が乖離しているという問題がないか確認を行う必要がある。これは古い堆積物の分析を行う際,あるいは,他機関のデータを解釈する際に重要なデータである。さらに検討を進め,次年度に論文としてまとめる予定である。 その他,入手した試料の微化石解析,化学組成分析,Os同位体分析は順調に進んでおり,次年度に順次論文としてまとめる予定である。
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Strategy for Future Research Activity |
Jurassic/Cretaceous境界のGSSP策定を意識した,同層周辺の放散虫バイオイベントを捉える。高知コアセンターでODPサンプルを採取して,Jurassic/Cretaceous境界付近を集中的に検討する。さらに,イタリアのセクションについても同層準を検討する。また,四国秩父帯で新たに発見できたT-J境界チャート層の生層序学的・同位体層序学的検討を深める。それによって,さらに下位層準のNorian-Rhaetianまでをカバーできる可能性が高い。これに加え,EUまたはニュージーランドのJurassicとTriassic chert層の検討を進める。上記の化石層序,地質環境の詳細の検討を進めた後に,キーとなる層序に関してはOs同位体組成の分析を進める。後期三畳紀のカーニアンとよばれる時代では、汎世界的な湿潤化イベント(Carnian Pluvial Event)が知られており、この原因としてパンサラサ海遠洋域で起こった大規模な火山活動が注目されている。今年度は、美濃帯の上部三畳系(カーニアン)層状チャートを対象に、Os同位体分析を行い、この時代の大規模なプレート内火成活動について明らかにする。また,新たにOAE1bのオスミウム同位体比変動を調べる.このための試料採取をイタリアで行う。さらに,IODP Exp. 369に参加・乗船し,白亜紀堆積物のOs同位体比を復元するための試料を得る。 高精度のRe-Os同位体分析技術を利用し,Re-Osアイソクロン法を利用した南中国初期カンブリア系地層への年代制約した結果の論文化を進める。また,ジュラ紀トアルシアン無酸素事変時の海水Os同位体比変動の解明のため,論文化に必要なデータを適宜補完する。火成活動,および,隕石落下により放出された物質が地球環境に与える影響についてのモデリング,数値シミュレーシヨンを進める。
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Research Products
(141 results)
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[Journal Article] Continuous growth of hydrogenetic ferromanganese crusts since 17 Myr ago on Takuyo-Daigo Seamount, NW Pacific, at water depths of 800-5500 m2017
Author(s)
Usui Akira, Nishi Keisuke, Sato H, Nakasato Yoshio, Thornton B, Kashiwabara Teruhiko, Tokumaru Ayaka, Sakaguchi Aya, Yamaoka Kyoko, Kato Shingo, Nitahara Syota, Suzuki Katsuhiko, Iijima Koichi, Urabe Tetsuro
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Journal Title
Ore Geology Reviews
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Paleoceanographic conditions on the Sao Paulo Ridge, SW Atlantic Ocean, for the past 30 million years inferred from Os and Pb isotopes of a hydrogenous ferromanganese crust2016
Author(s)
Kosuke T. Goto, Tatsuo Nozaki, Takashi Toyofuku, Adolpho H. Augustin, Gen Shimoda, Qing Chang, Jun-Ichi Kimura, Koji Kameo, Hiroshi Kitazato, Katsuhiko Suzuki
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Journal Title
Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Widespread tungsten isotope anomalies and W mobility in crustal and mantle rocks of the Eoarchean Saglek Block, northern Labrador, Canada: implications for early Earth processes and W recycling2016
Author(s)
Liu, J.G., Touboul, M., Ishikawa, A., Walker, R.J., Pearson, D.G.
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Journal Title
Earth and Planetary Science Letters
Volume: 448
Pages: 13-23
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Geochemistry of REY-rich mud in the Japanese Exclusive Economic Zone around Minamitorishima Island2016
Author(s)
K. FUJINAGA, K. YASUKAWA, K. NAKAMURA, S. MACHIDA, Y. TAKAYA, J. OHTA, S. ARAKI, H. LIU, R. USAMI, R. MAKI, S. HARAGUCHI, Y. NISHIO, Y. USUI, T. NOZAKI, T. YAMAZAKI, Y. ICHIYAMA, A. IJIRI, F. INAGAKI, H. MACHIYAMA, K. IIJIMA, K. SUZUKI, Y. KATO, KR13-02 MR13-E02 LEG 2 AND KR14-02 CRUISE MEMBERS
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Journal Title
Geochemical Journal
Volume: 50
Pages: 575-590
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Discovery of extremely REY-rich mud in the western North Pacific Ocean2016
Author(s)
Koichi Iijima, Kazutaka Yasukawa, Koichiro Fujinaga, Kentaro Nakamura, Shiki Machida, Yutaro Takaya, Junichiro Ohta, Satoru Haraguchi, Yoshiro Nishio, Yoichi Usui, Tatsuo Nozaki, Toshitsugu Yamazaki, Yuji Ichiyama, Akira Ijiri, Fumio Inagaki, Hideaki Machiyama, Katsuhiko Suzuki, Yasuhiro Kato and KR13-02 Cruise Members
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Journal Title
Geochemical Journal
Volume: 50
Pages: 557-573
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] An X-ray spectroscopic perspective on Messinian evaporite from Sicily: Sedimentary fabrics, element distributions, and chemical environments of S and Mg2016
Author(s)
Toshihiro Yoshimura, Junichiro Kuroda, Stefano Lugli, Yusuke Tamenori, Nanako O. Ogawa, Francisco J. Jimenez-Espejo, Yuta Isaji, Marco Roveri, Vinicio Manzi, Hodaka Kawahata and Naohiko Ohkouchi,
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Journal Title
Geochemistry, Geophysics, Geosystems
Volume: 17
Pages: 1383-1400
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A high-resolution chemostratigraphy of post-Marinoan Cap Carbonate using drill core samples in the Three Gorges area, South China2016
Author(s)
Sato, H., Tahata, M., Sawaki, Y., Maruyama, S., Yoshida, N., Shu, D., Han, J., Li, Y., Komiya, T.
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Journal Title
Geoscience Frontiers
Volume: 7
Pages: 663-671
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] New chronological constraints on Neoarchean gneisses, Proterozoic cover sediments, and Triassic granite, Jixian, China2016
Author(s)
Sawaki, Y., Li, Y., Asanuma, H., Sakata, S., Suzuki, K., Hirata, T., Windley, B. F.
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Journal Title
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
Volume: 459
Pages: 182-197
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Paleoecology, biogeography, and evolution of reef ecosystems in the Panthalassa Ocean during the Late Triassic: insights from ree limestone of the Sambosan Accretionary omplex, Shikoku, Japan2016
Author(s)
Peybernes, C., Chablais, J., Onoue, T., Escarguel, G., and Martini, R.
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Journal Title
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
Volume: 457
Pages: 31-51
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Tracking the redox history and nitrogen cycle in the pelagic Panthalassic deep ocean in the Middle Triassic to Early Jurassic: Insights from redox-sensitive elements and nitrogen isotopes2016
Author(s)
Fujisaki, W., Sawaki, Y., Yamamoto, S., Sato, T., Nishizawa, M., Windley, B. F., Maruyama, S.
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Journal Title
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
Volume: 449
Pages: 397-420
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Occurrence and geochronology of the Eoarchean, ~3.9 Ga, Iqaluk Gneiss in the Saglek Block, northern Labrador, Canada: Evidence for the oldest supracrustal rocks in the world2016
Author(s)
Shimojo, M., Yamamoto, S., Sakata, S., Maki, K., Sawaki, Y., Ishikawa, A., Aoki, K., Okada, Y., Aoki, S., Koshida, K., Hirata, T., Collerson, K. D., Komiya, T.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 278
Pages: 218-243
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Reactions between komatiite and CO2-rich seawater at 250 °C and 350 °C, 500 bars: Implications for hydrogen generation in the Hadean seafloor hydrothermal system2016
Author(s)
Ueda, H., Shibuya, T., Sawaki, Y., Saitoh, M., Takai, K., Maruyama, S.
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Journal Title
Progress in Earth and Planetary Science
Volume: 3
Pages: 1-14
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Bolide impact triggered the Late Triassic extinction event in equatorial Panthalassa2016
Author(s)
Onoue, T., Sato, H., Yamashita, D., Ikehara, M., Yasukawa, K., Fujinaga, K., Kato, Y., and Matsuoka, A.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: 29609
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Molybdenum isotopes in modern marine hydrothermal Fe/Mn deposits: implications for Archean and Paleoproterozoic Mo cycles2016
Author(s)
Goto, K.T., Hein, J.R., Shimoda, G., Aoki, S., Ishikawa, A., Suzuki, K., Gordon, G.W., Anbar, A.D
Organizer
American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting 2016
Place of Presentation
サンフランシスコ(アメリカ)
Year and Date
2016-12-12
Int'l Joint Research
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[Presentation] Nitrogen/Carbon isotope ratios from the early to middle Proterozoic sedimentary rocks, McArthur basin, northern Australia2016
Author(s)
Yoshiya, K., Sawaki, Y., Nishizawa, M., Matsui, Y., Komiya, T., Maruyama, S.
Organizer
The Geological Society of America (GSA) 2016 Annual Meeting
Place of Presentation
デンバー(アメリカ)
Year and Date
2016-09-27
Int'l Joint Research
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[Presentation] Geochronological constraints of the Paleoarchean Shurugwi Greenstone Belt in the Zimbabwe craton2016
Author(s)
Sawada, H., Sawaki, Y., Sato, T., Saito, T., Fujisaki, W., Ueda, H., Maruyama, S., Isozaki, Y., Sakata, S.
Organizer
The Geological Society of America (GSA) 2016 Annual Meeting
Place of Presentation
デンバー(アメリカ)
Year and Date
2016-09-25
Int'l Joint Research
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[Presentation] カンブリア爆発2016
Author(s)
佐藤 友彦, 澤木 佑介
Organizer
日本進化学会第18回大会
Place of Presentation
東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
Year and Date
2016-08-25
Invited
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[Presentation] Miocene to Pleistocene osmium isotopic records of the Mediterranean and Atlantic sediments2016
Author(s)
Kuroda J, Jimenez-Espejo FJ, Nozaki T, Gennari R, Lugli S, Manzi V, Roveri M, Flecker R, Sierro F.J, Yoshimura T, Suzuki K and Ohkouchi N
Organizer
2016 Goldschmidt Conference
Place of Presentation
パシフィコ横浜(神奈川横浜市)
Year and Date
2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Experimental study on H2 generation by reactions between komatiite and CO2-rich seawater2016
Author(s)
Ueda, H., Shibuya, T., Sawaki, Y., Saitoh, M., Takai, K., Maruyama, S.
Organizer
2016 Goldschmidt Conference
Place of Presentation
パシフィコ横浜(神奈川横浜市)
Year and Date
2016-06-29
Int'l Joint Research
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[Presentation] The Nulliak supracrustal rocks, Labrador, Canada: their occurrence, age, and the oldest evidence for life2016
Author(s)
Komiya, T., Aoki, S., Koshida, K., Tashiro, T., Yamamoto, T., Ishikawa, A., Ishida, A., Hori, M., Igisu, M., Sano, Y.
Organizer
2016 Goldschmidt Conference
Place of Presentation
パシフィコ横浜(神奈川横浜市)
Year and Date
2016-06-29
Int'l Joint Research
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[Presentation] Hf-O isotope signature for zircons in the Taitao Granite: geochemical constraints on slab-melting2016
Author(s)
Suzuki, K., Iizuka, T., Kitajima, K., Valley, J. W., Sawaki, Y., Hattori, K., Hirata, T., Anma, R.
Organizer
2016 Goldschmidt Conference
Place of Presentation
パシフィコ横浜(神奈川横浜市)
Year and Date
2016-06-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] Oceanic Anoxic Event at the Carnian/Norian Boundary Interval in the Black Bear Ridge Section, British Columbia, Canada2016
Author(s)
Onoue, T., Zonneveld, J-P., Orchard, M., Yamashita, K., Sato, H., and Kusaka S.
Organizer
2016 Goldschmidt Conference
Place of Presentation
パシフィコ横浜(神奈川横浜市)
Year and Date
2016-06-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] PGE signature of an EM-1 mantle source, evidence from Pitcairn basalts2016
Author(s)
Senda, R., Ishikawa, A., Hanyu, T., Kawabata, H., Takahashi, T., Suzuki, K.
Organizer
2016 Goldschmidt Conference
Place of Presentation
パシフィコ横浜(神奈川横浜市)
Year and Date
2016-06-27
Int'l Joint Research
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[Presentation] 海底下高温流体の温度と流体量の推定:掘削同時検層と掘削パラメータからのアプローチ2016
Author(s)
濱田 洋平, 斎藤 実篤, 真田 佳典, 正木 裕香, MOE KYAW, 木戸 ゆかり, 熊谷 英憲, 野崎 達生, 鈴木 勝彦, 前田 玲奈, CK14-04航海 乗船者一同, CK16-01航海 乗船者一同
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
Place of Presentation
幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
Year and Date
2016-05-26
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[Presentation] ガーナ/ベリミアン帯陸上掘削(GHB)速報: 古原生代の海洋底環境復元プロジェクト2016
Author(s)
清川 昌一, 伊藤 孝, 池原 実, 山口 耕生, 尾上 哲治, 堀江 憲路, 吉丸 慧, 三木 翼, Tetteh, G., Nyame, F.
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
Place of Presentation
幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
Year and Date
2016-05-25
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[Presentation] 南鳥島周辺EEZ内におけるレアアース泥研究の最新成果2016
Author(s)
加藤 泰浩, 藤永 公一郎, 中村 謙太郎, 安川 和孝, 大田 隼一郎, 高谷 雄太郎, 飯島 耕一, 町田 嗣樹, 野崎 達生, 木村 純一, 鈴木 勝彦, 岩森 光
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
Place of Presentation
幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
Year and Date
2016-05-25
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[Presentation] 南鳥島南方海域における超高濃度レアアース泥の分布状況2016
Author(s)
藤永 公一郎, 安川 和孝, 町田 嗣樹, 野崎 達生, 高谷 雄太郎, 大田 隼一郎, 大矢 和孝, 新熊 大生, 西尾 嘉朗, 正木 裕香, 臼井 洋一, 原口 悟, 飯島 耕一, 天川 裕史, 鈴木 勝彦, 中村 謙太郎, 加藤 泰浩
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
Place of Presentation
幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
Year and Date
2016-05-25
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[Presentation] AUV「うらしま」で得られた拓洋第5海山南西尾根の微地形2016
Author(s)
飯島 耕一, 正木 裕香, Thornton Blair, 臼井 朗, 西 圭介, 鈴木 勝彦, 北田 数也, 金子 純二, YK15-15 乗船者一同, NT13-13 乗船者一同, KR15-E01 乗船者一同, KR16-01 乗船者一同
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
Place of Presentation
幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
Year and Date
2016-05-24
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