遠洋性褐色粘土の微量構成成分に記録された地球史の解読

破译远洋棕色粘土微量成分中记录的地球历史

• 批准号: 21K14011
• 负责人: 大田 隼一郎
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14011/
• 关键词: 遠洋性堆積物; 遠洋性褐色粘土; 年代; 同位体分析; オスミウム同位体比; レアアース泥; 微化石; 鉱物学的分析; 年代決定; オスミウム同位体比層序年代; ルテチウム-ハフニウム放射年代; 地球史

本研究は遠洋性褐色粘土を対象として、オスミウム同位体分析、および、ルテチウムとハフニウムの同位体分析を用いた正確な年代決定と同時に、微量構成成分の特徴を把握することによって、遠洋性褐色粘土に記録された過去の地球環境変動記録を読み解くことを目的として、①正確な年代決定、②微量構成成分の特徴の把握、を並行して実施している。当該年度においては、①正確な年代決定、を中心に進めた。まず、魚の骨を試料として用いたルテチウム-ハフニウム放射年代測定法を確立するための実験分析については、ルテチウムとハフニウムを効率よく抽出できるよう改良した試料分解手法を用いて分析を実施した結果、年代値を得ることに成功した。しかし、その年代値は、実年代よりも大幅に若い年代となった。原因としては、ルテチウムの放射性崩壊生成物であるハフニウムが、魚の骨から堆積物中への徐々に移行して失われてしまったためであると考えられる。以上のことから、オスミウム同位体比を用いて年代値を決定する手法を、より簡便かつ正確に実施する方法を開発する方針に変更した。試料のオスミウム同位体比の測定手法については、前年度に開発した、試料量を10分の1に抑える超高感度なオスミウム同位体分析手法について、詳細な実験手順作成とデータ評価を実施し、Journal of Analytical Atomic Spectrometry 誌に論文を投稿し受理された。なお、本手法を用いて各種海底堆積物試料のオスミウム同位体比分析を実施し、複数の論文発表・学会発表を実施した。また、オスミウム同位体比を用いて正確な年代決定を実施するには、遠洋性褐色粘土中から、海水由来のオスミウムのみを抽出しする必要があるが、本研究では試料をあらかじめ弱酸に浸し、非結晶性鉄酸化物ととともにオスミウムを抽出することで、海水由来のオスミウムを抽出することに成功した。

本研究以远洋棕色粘土为对象，利用锇同位素分析和镥铪同位素分析来准确测定远洋棕色粘土的年龄，同时通过了解微量成分的特征，以破译过去的记录。为了了解过去记录的全球环境变化，我们同时进行（1）精确测年和（2）了解微量成分的特征。本财年，我们重点关注（1）确定准确的年龄。首先，对于以鱼骨为样品建立镥铪放射性测年方法的实验分析，我们使用经过改进的样品分解方法进行了分析，成功地提取了镥和铪。然而，年龄值明显比实际年龄年轻。其原因被认为是铪（镥的放射性衰变产物）逐渐从鱼骨迁移到沉积物中并消失。基于上述情况，我们决定改变使用锇同位素比值确定年龄值的方法，开发一种更简单、更准确的方法。关于样品锇同位素比的测量方法，我们对前一年开发的超灵敏锇同位素分析方法制定了详细的实验流程，并进行了数据评估，将样品量减少到十分之一。已提交至《分析原子光谱学杂志》并被接受。此外，利用这种方法，我们对各种海底沉积物样品进行了锇同位素比分析，并进行了多次论文和会议演示。此外，为了利用锇同位素比准确地确定年龄，需要从远洋棕色粘土中仅提取源自海水的锇，但在本研究中，将样品预先浸入弱酸中，然后一起提取锇。无定形氧化铁，他们成功地从海水中提取锇。

项目成果

有機物に富む堆積物試料の簡便かつ迅速なRe-Os同位体分析手法の開発

开发一种简单快速的富含有机物沉积物样品的铼锇同位素分析方法

• 发表时间: 2021
• 作者: Koyama Takeshi;Sugiura Junpei;Koishi Tomonari;Ohashi Ryosuke;Asaka Koji;Saito Takeshi;Gao Yanlin;Okada Susumu;Kishida Hideo;矢野 萌生，大田 隼一郎，野崎 達生，加藤 泰浩
• 通讯作者: 矢野 萌生，大田 隼一郎，野崎 達生，加藤 泰浩

Os同位体分析に基づく古第三紀超温暖化イベントにおける化学風化フィードバックの考察

基于Os同位素分析的古近纪超暖事件化学风化反馈思考

• 发表时间: 2021
• 作者: Nakai Yuichiro;Suzuki Motoo;Takahashi Fuminobu;Yamada Masaki;池上翔，安川和孝，田中えりか，大田隼一郎，桑原佑典，矢野萌生，藤永公一郎，加藤泰浩
• 通讯作者: 池上翔，安川和孝，田中えりか，大田隼一郎，桑原佑典，矢野萌生，藤永公一郎，加藤泰浩

Marine osmium isotopic composition reconstructed from the early Permian umber deposit in the Japanese accretionary complex

• DOI: 10.1016/j.jseaes.2022.105480
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Journal of Asian Earth Sciences
• 影响因子: 3
• 作者: Moei Yano;K. Yasukawa;Tatsuo Nozaki;K. Fujinaga;J. Ohta;K. Nakamura;Y. Kato

高知県国見山アンバーから復元したペルム紀前期の海水Os同位体組成

从高知县国见山琥珀重建的早二叠世海水骨同位素组成

• 发表时间: 2022
• 作者: 矢野 萌生，大田 隼一郎，藤永 公一郎，安川 和孝，中村 謙太郎，加藤 泰浩

Scripps Institution of Cceanography(米国)

斯克里普斯海洋学研究所（美国）