多元素同位体比によるレアアース泥の時空間分布と地球表層環境変動の因果律の解明

基于多元素同位素比阐明稀土泥时空分布及地表环境变化因果关系

• 批准号: 18J22633
• 负责人: 田中 えりか
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J22633/
• 关键词: レアアース泥; 遠洋性堆積物; 多元素同位体; 起源成分; 環境変動

本研究は，太平洋の深海堆積物，砕屑性成分および魚類の歯の多元素同位体比 (Nd同位体, Sr同位体) を分析することで，(1) レアアース泥を含む南北太平洋の深海堆積物を構成する起源成分を明らかにし，(2) 太平洋における超高濃度レアアース泥の生成機構と海洋環境変動の関連を解明することを目的としている．2020年度は，北西太平洋から1地点，南鳥島周辺海域から1地点，および南太平洋から2地点の計4地点の多元素同位体分析を実施した．まず，2018年度，2019年度から継続し，北西太平洋の1地点の堆積物コアから計8試料の全岩堆積物試料に対してNd-Sr同位体分析を実施した．さらに，北西太平洋コア，南鳥島周辺海域コアおよび南太平洋コアから魚類の歯試料27試料の取り出しを行い，Nd-Sr同位体分析に供した．また，2019年度に分離した砕屑性成分試料14試料のNd-Sr同位体分析を実施した．なお，Nd-Sr同位体比分析は，海洋研究開発機構 (JAMSTEC) 内の表面電離型質量分析計 (Thermal Ionization Mass Spectrometry; TIMS) を使用した．また，分析前の試料の前処理はJAMSTEC内のクリーンルームで，魚類の歯の取り出しは東京大学大学院工学系研究科システム創成学専攻内の実験室で実施した．続いて，先行研究にて取得されている研究対象試料の化学組成データに対し統計解析を実施した．その結果は，取得した同位体データと合わせて，起源成分の推定に利用した．以上の分析・データ解析を基にした3か年の研究成果により，上述の研究目的 (1), (2) を達成し，博士論文としてまとめた．

通过分析太平洋深海沉积物、碎屑成分和鱼齿中的多元素同位素比（Nd同位素、Sr同位素），本研究旨在（1）识别北太平洋和南太平洋的深海沉积物目的是澄清构成物体的成分的来源，以及（2）阐明太平洋超高浓度稀土泥的形成机制与海洋环境变化之间的关系。 。 2020年，我们在西北太平洋1个地点、南鸟岛周边海域1个地点、南太平洋2个地点等4个地点进行了多元素同位素分析。首先，从2018年到2019年，我们对西北太平洋一个地点的沉积物岩芯中的总共8个全岩沉积物样品进行了Nd-Sr同位素分析。此外，还从西北太平洋岩心、南鸟岛地区岩心和南太平洋岩心提取了27个鱼牙样本，并进行了Nd-Sr同位素分析。此外，还对2019年分离的14个碎屑成分样品进行了Nd-Sr同位素分析。 Nd-Sr 同位素比分析是使用日本海洋地球科学技术机构 (JAMSTEC) 的表面电离质谱仪 (TIMS) 进行的。此外，分析前的样品预处理是在 JAMSTEC 的洁净室中进行的，鱼牙的提取是在东京大学工学研究生院系统创新系的实验室中进行的。接下来，对前期研究获得的研究样品的化学成分数据进行统计分析。结果与获得的同位素数据一起用于估计成分的来源。通过基于上述分析和数据分析的三年研究成果，实现了上述研究目标（1）和（2），并总结为博士论文。

项目成果

Geochemical features of Fe-Mn micronodules in deep-sea sediments of the western North Pacific Ocean: Potential for co-product metal extraction from REY-rich mud

北太平洋西部深海沉积物中铁锰微结核的地球化学特征：从富含 REY 的泥浆中提取副产品金属的潜力

• DOI: 10.1016/j.oregeorev.2020.103805
• 发表时间: 2020
• 影响因子: 3.3
• 作者: Yasukawa Kazutaka;Kino Satoshi;Azami Keishiro;Tanaka Erika;Mimura Kazuhide;Ohta Junichiro;Fujinaga Koichiro;Nakamura Kentaro;Kato Yasuhiro
• 通讯作者: Kato Yasuhiro

IODP Expedition 378 South Pacific Paleogene Climate: New high-resolution high-latitude Cenozoic Section

IODP第378次南太平洋古近纪气候考察：新的高分辨率高纬度新生代剖面

• 发表时间: 2020
• 作者: Ursula Rohl; Deborah J Thomas;Laurel Childress;the Expedition 378 Science Party
• 通讯作者: the Expedition 378 Science Party

南鳥島レアアース泥のスカンジウム資源ポテンシャル

南鸟岛稀土泥钪资源潜力

• 发表时间: 2018
• 作者: 安川和孝・大田隼一郎・見邨和英・田中えりか・高谷雄太郎・臼井洋一・藤永公一郎・町田嗣樹・野崎達生・飯島耕一・中村謙太郎・加藤泰浩

レアアース泥に関する最新研究成果の概観

稀土泥最新研究成果综述

• 发表时间: 2019
• 作者: 加藤泰浩・中村謙太郎・藤永公一郎・安川和孝・高谷雄太郎・大田隼一郎・田中えりか・見邨和英・飯島耕一・町田嗣樹・野崎達生・木村純一・岩森光

南鳥島レアアース泥の鉱物組成および粒度分布：超高濃度レアアース泥の生成機構への示唆

南鸟岛稀土泥矿物成分及粒度分布：对超高浓度稀土泥形成机制的启示

• 发表时间: 2019
• 作者: 酒井巧・田中えりか・安川和孝・大田隼一郎・藤永公一郎・中村謙太郎・加藤 泰浩