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2014 Fiscal Year Annual Research Report

地球海水の水素同位体進化

Research Project

Project/Area Number 26287125
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

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

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 玄田 英典  東京工業大学, 地球生命研究所, 特任准教授 (90456260)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords地球史 / 惑星地質
Outline of Annual Research Achievements

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。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

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。

Strategy for Future Research Activity

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。

Causes of Carryover

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。

Expenditure Plan for Carryover Budget

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。

  • Research Products

    (18 results)

All 2015 2014

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results)

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

    • Author(s)
      Shimizu, K., Suzuki, K., Saitoh, M., Konno, U., Kawagucci, S., and Ueno, Y.
    • Journal Title

      Geochemical Journal

      Volume: 49 Pages: 113-124

    • DOI

      doi:10.2343/geochemj.2.0338

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation of Phobos and Deimos via a giant impact2015

    • Author(s)
      Citron, R. I., Genda, H. and Ida, S.
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 252 Pages: 334-338

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microbial sulfate reduction within the Iheya North subseafloor hydrothermal system constrained by quadruple sulfur isotopes2014

    • Author(s)
      Aoyama, S., Nishizawa, M., Takai, K., and Ueno, Y.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 398 Pages: 113-126

    • DOI

      doi:10.1016/j.epsl.2014.04.039

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      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
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 401 Pages: 376-377

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.epsl.2014.06.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrogen isotope systematics among H2-H2O-CH4 during the growth of the hydrogenotrophic methanogen Methanothermobacter thermoautotrophicus strain delta-H2014

    • Author(s)
      Kawagucci, S., Kobayashi, M., Hattori, S., Yamada, K., Ueno, Y., Takai, K., and Yoshida, N.
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 142 Pages: 601-614

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.gca.2014.07.020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coping with low ocean sulfate2014

    • Author(s)
      Ueno, Y
    • Journal Title

      Science

      Volume: 346 Pages: 703-704

    • DOI

      DOI: 10.1126/science.1261676

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

    • Author(s)
      Sekine, Y., Genda, H., Muto, Y., Sugita, S., Kadono, T. and Matsui, T.
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 243 Pages: 39-47

    • DOI

      doi:10.1016/j.icarus.2014.08.034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Giant impacts and debris disks2014

    • Author(s)
      Genda, H., Kobayashi, H. and Kokubo, E.
    • Journal Title

      Proceedings IAU Symposium

      Volume: 293 Pages: 270-272

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Re-evaluation of the inner edge of habitable zone2014

    • Author(s)
      Kodama, T., Genda, H., Abe, Y. and Zahnle, K.
    • Journal Title

      Proceedings IAU Symposium

      Volume: 293 Pages: 323-325

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The complete evaporation limit of land planets2014

    • Author(s)
      Takao, Y., Genda, H., Wakida, M. and Abe, Y.
    • Journal Title

      Proceedings IAU Symposium

      Volume: 293 Pages: 336-338

    • DOI

      doi:10.1017/S1743921313013124

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] iSALE shock physics code による数値衝突計算2014

    • Author(s)
      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
    • Journal Title

      遊星人

      Volume: 23 Pages: 103-110

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 水の惑星「地球」: 最近の研究動向から2014

    • Author(s)
      玄田英典
    • Journal Title

      科学

      Volume: 84 Pages: 1055-1057

  • [Presentation] Splashed Hadean Seawater Hypothesis2015

    • Author(s)
      Genda, H.
    • Organizer
      The 3rd ELSI International Symposium
    • Place of Presentation
      Kurama Hall, Tokyo Institute of Technology(目黒区・東京都)
    • Year and Date
      2015-01-03 – 2015-01-15
  • [Presentation] 原始海洋組成の解明に向けて2014

    • Author(s)
      玄田英典、上野雄一郎、臼井寛裕、上田翔士、Bao Huiming、Tao Sun
    • Organizer
      日本惑星学会秋季講演会
    • Place of Presentation
      東北大学さくらホール(仙台市・宮城県)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] Hydrogen escape from the early Earth: dD record of the Archean oceanic crust2014

    • Author(s)
      Ueno Y, Tomiyasu F, Mishima K, Murakami Y, Aoyama S, Shibuya T, Maruyama S, deWit M, Furnes H
    • Organizer
      ORIGINS 2014
    • Place of Presentation
      Nara-ken New Public Hall(奈良市・奈良県)
    • Year and Date
      2014-07-06 – 2014-07-11
  • [Presentation] Reproducing the Archean D36S/D33S trend by optically-thin SO2 photolysis and photo-excitation2014

    • Author(s)
      Ueno, Y, Mishima K, Endo Y and Danielache S
    • Organizer
      7th International Symposium on Isotopomers
    • Place of Presentation
      Tokyo Tech Front(目黒区・東京都)
    • Year and Date
      2014-07-01 – 2014-07-04
    • Invited
  • [Presentation] Origin of hydrocarbons in continental serpentinite-hosted Hakuba Happo hot spring2014

    • Author(s)
      Suda K, Ueno Y, Gilbert A, Yoshida N, Maruyama S
    • Organizer
      Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      Sacramento Convention Center (Sacrament, USA)
    • Year and Date
      2014-06-08 – 2014-06-13
  • [Presentation] 初期大気進化の解読:D36S/D3S化学層序の実験的復元2014

    • Author(s)
      上野雄一郎、遠藤美朗、三島郁、ダニエラチェセバスチャン
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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