南極大陸地殻中の炭素収支からみた長期的地球規模の炭素循環

从南极地壳碳平衡看全球长期碳循环

基本信息

批准号：
18740319
负责人：
M Satish-Kumar
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、報告者が第46次南極観測隊に参加して採取してきた東南極リュツォホルム湾地域の大理石やカルクシリケート岩、グラファイトを含む泥質岩など炭素を含む岩石から、炭素循環解明のための基本的な鉱物化学、同位体地球化学的データを得た。変成作用は、最高変成度の温度・圧力条件下で、水の分圧と酸素の分圧も共に低い条件であり、特にカルクシリケート岩の解析から超高温変成作用を被ったことが明らかとなった。また本研究では、後退変成作用において、流体の関与により中程度の水分圧に変化させたことを示す鉱物の反応関係を見っけた。さらに、チタナイトのSHRIMP年代の測定から、510-470Maという値が求められ、これはこの地域の地殻の上昇過程での冷却と後退的な流体流入イベントの起きた年代を示している。大理石を構成する方解石の炭素と酸素同位体、及び、グラファイトの炭素同位体の研究を推進した。方解石-グラファイト間の炭素同位体地質温度計を適用し、最高変成度の変成温度において両者が炭素同位体平衡に達していたことを明らかにした。大理石のストロンチウム同位体組成は、かなり幅広い同位体値〔0.758-0.705〕をとり、これは堆積物の変質に由来するものである。この変質は、大理石の変成作用発達での流体と岩石の相互作用で起きたことが考えられる。大理石中の方解石、ドロマイト、アパタイトから得られた微小スケールの炭素・酸素同位体、及び、ストロンチウム同位体比の測定は、ゴンドワナ超大陸の集積過程においてリュツォホルム複合岩帯の深部地殻で起きた異なる時期の流体と岩石の相互作用を識別するのに役立つことを示した。さらに、東西のゴンドワナ大陸間に存在した当時のモザンビーク海の石灰岩の堆積年代は、750-830Maの間であると推定される。

在这项研究中，从含有碳的岩石中获得了阐明碳循环的基本矿物化学和同位素地球化学数据，例如来自东方东部的东方土南北极地区Lutzoholm Bay区域的大理石，钙化岩石和含石墨的泥石，这些泥石是在46th The The The Thath Antarctic观察团中收集的。在最高程度的变质度的温度和压力条件下发现变质较低，水和氧的部分压力均低，尤其是对钙硅酸盐岩石的分析表明，它受到超高温度变质的影响。在这项研究中，我们还发现矿物质之间存在反应关系，这表明流体涉及液体参与和中等水压的变化。此外，钛铁矿的虾日期测量值为510-470 mA，表明在该地区的地壳上升过程中发生冷却和回归流体流入事件的年龄。我们促进了构成大理石的方解石的碳和氧同位素的研究，以及石墨的碳同位素。使用方解石和石墨之间的碳同位素地质温度计，以表明两者在最高转化程度上都达到了碳同位素平衡。大理石的同位素组成的同位素组成具有相当宽的同位素值（0.758-0.705），该值源自沉积物的改变。人们认为这种改变是由于大理石变质发育过程中流体和岩石的相互作用而发生的。大理石中从方解石，白云石和磷灰石获得的显微镜碳氧同位素和畸形同位素比的测量表明，它们可以在gondwana超大型杂质的累积过程中有助于在Lutzoform复数深层的深层壳中区分流体岩石相互作用。此外，据估计，莫桑比克海中的石灰石的沉积日期存在于东部和西部的冈瓦纳大陆之间，在750-830 MA之间。