南極海の現代・過去の海洋変遷史：表層堆積物と深海サンゴのNd・Pb同位体比の解析

南大洋的现代和过去海洋历史：表层沉积物和深海珊瑚中的 Nd/Pb 同位素比分析

基本信息

批准号：
21K13992
负责人：
小坂由紀子
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kochi University (2022)National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13992/
关键词：
ネオジム同位体鉛同位体深海サンゴ海底堆積物南大洋

项目摘要

本研究の目的は、現代の南極海の底層水のネオジム・鉛同位体比の面的な分布を把握し、深海サンゴに記録された過去のネオジム・鉛同位体比の変遷から、南極海の過去の海洋循環の変遷を復元することである。具体的には、（1）南極海で採取された表層堆積物の鉄-マンガン酸化物のネオジム・鉛同位体分析、（2）深海サンゴの年代測定とネオジム・鉛同位体分析に取り組む。試料はこれまでの研究航海で採取された堆積物コアと深海サンゴを対象とする。2021年度には深海サンゴ化石の一部試料でU-Th年代測定を行った。他の報告と同様に最終氷期以降の年代分布を示しており、完新世の試料が多いことが明らかになった。また、U-Th年代測定を行った一部の試料に対し放射性炭素年代測定を行い、その年代差からベンチレーション年代の推定を行った。その結果、完新世に形成された深海サンゴのベンチレーション年代が、採取水深の海水の放射性炭素年代の報告値とよく対応していることが確認できた。この成果について学会発表を行った。また、化学分離で用いるカラムやそのラックなどの設計をし、製作を行なった。2022年度は海外における研究滞在のために1年以内の研究中断があり、本研究課題に対し1年間の研究期間の延長手続きを行なった。このため2022年度は進捗が少ないが、2021年度に取り組んだ深海サンゴのU-Th年代を補正するために、サンゴの採取地点近傍で採取した海水試料のTh同位体比測定を依頼した。また、サンゴ骨格に含まれる微量元素濃度濃度の定量分析を行った。本研究で対象としているカルサイト質の深海サンゴは、アラゴナイト質の深海サンゴの報告値と比較すると、ネオジム濃度は同等で、鉛、ウラン、トリウムなどの濃度は非常に低濃度であった。このため、鉛同位体分析にも微少量で高精度に分析する手法を適用する必要があると見込まれる。

这项研究的目的是了解南大洋现代底层水中的钕/铅同位素比的区域分布，并考察深海珊瑚中记录的钕/铅同位素比的过去变化。就是重建过去的海洋环流历史。具体来说，我们将致力于（1）对南大洋表面沉积物中的铁锰氧化物进行钕和铅同位素分析，以及（2）对深海珊瑚进行年代测定和钕和铅同位素分析。这些样本将是在之前的研究航行中收集的沉积物核心和深海珊瑚。 2021年，对部分深海珊瑚化石样本进行了U-Th测年。与其他报告一样，它显示了最后一个冰河时代之后的年龄分布，并且显然存在许多全新世样本。此外，对部分进行了U-Th测年的样品进行了放射性碳测年，并根据年龄差估算了通气年龄。结果证实，全新世形成的深海珊瑚的通气年龄与采样深度海水的放射性碳年龄相符。该结果在一次学术会议上公布。他还设计和制造了用于化学分离的柱和架。 2022年，由于在海外进行研究，研究中断了一年，我们已采取措施将该研究项目的研究期限延长一年。因此，2022 财年进展甚微，但为了修正 2021 财年进行的深海珊瑚的 U-Th 年龄，我们要求对珊瑚采集点附近采集的海水样本进行 Th 同位素比测量。我们还对珊瑚骨骼中所含的微量元素浓度进行了定量分析。与文石质深海珊瑚的报道值相比，本研究目标的方解石深海珊瑚具有相似的钕浓度和极低的铅、铀、钍等浓度。因此，预计铅同位素分析需要采用高精度的微量分析方法。