古代礁性石灰岩の希土類元素地球化学と地質時代の地球環境復元に関する研究

古礁灰岩稀土元素地球化学研究及地质时期全球环境重建

• 批准号: 01F00241
• 负责人: 川邊 岩夫
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00241/
• 关键词: 希土類元素; 礁性石灰岩; 希土類元素分配係数; 石灰藻型石灰岩; 海洋島型石灰岩; 海洋環境

本研究では,海水中で炭酸錯体として安定に存在する3価希土類元素REE)が,石灰岩の形成過程で海水から石灰岩に取込まれることに着目した.そして,本邦中・古生代海洋島型礁性石灰岩とインド後期原生代-前期カンブリア期の石灰藻型礁性石灰岩を検討試料として,古代礁性石灰岩に残された海水REEの記録から,地質時代の海水REE存在度,海水・大気の酸化還元条件,大気炭酸ガス分圧,などを読み取り,地質時代における地球環境の変遷を検討するための基礎資料を得ることとした.この為には,CaCO_3/海水系のREE分配に関する自然界での事実のみならず実験室系での基礎実験データの取得も重要であり,両面からの検討を進めた.そして,以下の結果を得た:1)インドの原生代〜カンブリア紀石灰藻型礁性石灰岩試料のREE分析を進め,本邦の海洋島型礁性石灰岩のREE分析との対比も可能となった.大陸棚起源の石灰藻型礁性石灰岩を幾つかのタイプに分類できることも判って来た.この分類は原生代以前の石灰藻型礁性石灰岩にも適用できる可能性がある,大陸棚起源石灰岩は,陸源性物質の混入を受けることで,REEパターンでは海洋島型礁性石灰岩とは異なるものが多い.しかし,陸源性物質の混入程度が小さい試料も確かに存在する.これらの試料は当時の沿岸海水の特徴を保存し,海洋島型礁性石灰岩との共通性が認められる.これは世界で初めての明確な結論で,2002年8月,スイスでの国際会議(Goldschmidt Conference)で発表すると共に,論文1編を出版した.また,本邦の海洋島型礁性石灰岩に関する論文1編も報告した.ここでは,本邦の後期古生代の海洋島型礁性石灰岩が,その当時の海水のSr同位体比,REEパターンを保存していることを明確にした.2)実験室におけるCaCO_3/海水系REE分配係数の直接決定実験も進展した.REE分配係数実験値とREE(III)炭酸錯体生成定数から推定される海水からカルサイ(CaCO_3)に濃縮するREEの分布パターンは,海洋島型礁性石灰岩のREE分析結果とほぼ対応することが判った.この結果を論文にまとめ国際誌に投稿した.返送されてきた査読結果では,3名の査読者は何れも出版を支持しているが,付帯意見があり,現在,これにを考慮した改訂稿を準備中である.3)本研究経費により,ICP発光分光分析装置の制御コンピュータとそのソフトウエアを更新し,良好な実験データ取得が再度可能になった.これは上記の研究遂行の礎となった.

在这项研究中，我们专注于将三价稀土元素REE融合在一起，在形成石灰石期间，从海水，从海水到石灰岩，它们是稳定的碳酸络合物。然后，我们对日本的石灰岩礁石灰岩以及印度晚期原始和寒武纪早期的寒武纪和早期的寒武纪早期的石灰岩礁石灰岩以及石灰岩型石灰石进行了研究，并利用这些基本材料来检查诸如海洋之源的地质环境中的全球环境中的基本材料，例如，海上层次的层次繁多的层次繁多的层次层次的层次，是层次的层次，是海上层的繁殖物，是海上层的繁殖物，是众所周知的层次，是层次的层次。以及大气二氧化碳气体等的部分压力，并获得了基本材料，以检查地质时代期间全球环境的变化。为此，我们还关注有关CACO_3/Seawater系统REE分布的自然事实的事实，以及实验室系统中的基本实验数据，我们进行了这两个方面。获得以下结果。 ：1）REE分析印度的植物学至寒武纪石灰石样品，也可以将其与对日本海洋岛型礁石石灰石的REE分析进行比较。还发现，来自大陆架的石灰石可以分为几种类型。该分类也可能适用于原始古代石灰岩。大陆架上的石灰石受到陆地材料的污染，在许多情况下，它们与REE模式的海洋岛型礁石灰石不同。但是，肯定有陆地材料污染较小的样品。这些样品当时保留了沿海海水的特征，类似于海洋岛型礁石灰岩。这是世界上第一个明确的结论，瑞士国际会议于2002年8月举行。他还发表了一篇关于日本海洋岛型礁石石灰岩的论文。 CACO_3/实验室中的海水REE分区系数也已进步。发现减少的REE的分布模式几乎对应于海洋岛型礁石石灰石的REE分析结果。结果被编译成论文，并提交给国际杂志。同行评审结果退回了，所有三位审阅者都支持出版，但是还有其他意见，并且正在准备考虑此事以考虑此事。3）这项研究费用导致了控制计算机及其软件的更新ICP发射光谱分析仪，及其软件及其软件，使其可以再次获得良好的实验数据。这已成为上述研究的基础。

项目成果

Mazumdar, A., Tanaka, K., Takahashi, T, Kawabe, I.: "Characteristics of rare earth element abundances in shallow marine continental platform carbonates of Late Neoprpterozoic successions from India"Geochemcal Journal. (in press). (2002)

Mazumdar, A.、Tanaka, K.、Takahashi, T、Kawabe, I.：“印度新元古代晚期浅海大陆台碳酸盐岩中稀土元素丰度特征”地球化学杂志。

Tanaka, K., Miura, N., Asahara, Y., Kawabe, I.: "Rare earth element and strontium isotopic study of seamount-type limestone in Mesozoic accretionary complex of Southern Chichibu Terrane, central Japan"Geochemcal Journal. (in press). (2002)

Tanaka, K.、Miura, N.、Asahara, Y.、Kawabe, I.：“日本中部秩父地体南部中生代增生杂岩中海山型石灰岩的稀土元素和锶同位素研究”地球化学杂志。