The sulfur 4-isotope study for environment of the early Earth

早期地球环境的硫4-同位素研究

基本信息

批准号：
20H01999
负责人：
牛久保孝行
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H01999/
关键词：
硫黄同位体 SIMS 二次イオン質量分析計硫化鉱物太古代 MIF 海底熱水鉱床

项目摘要

二次イオン質量分析計（SIMS）を用いて高精度の局所硫黄同位体比分析法を確立し、地質試料から太古代の表層環境の変動や堆積物中の微生物活動を読み解くことを目指している。令和４年度は火成岩試料や金属鉱床試料研究で必要となる二種類の硫化鉱物（Pyrrhotite [Fe1-xS]とChalcopyrite [CuFeS2]）のSIMS用標準試料を確立した。この成果は国内研究会で発表し、令和5年度からは天然試料の研究に活用する予定でいる。また、硫酸塩成分を含む炭酸塩鉱物（CAS）の標準試料を探す取り組みも継続して行う。プレートの沈み込みに伴って地球深部に沈み込んだ揮発性物質の挙動は、火成岩の硫黄同位体比変動から推定することが出来る。火成岩のオリビン結晶に取り込まれた火山ガラスの硫黄同位体比組成の特徴から、九州地域の南部と北部の火山では沈み込んだ揮発性物質の寄与量が異なる事が明らかになり、それぞれの地域でマグマ形成領域に供給された流体の形成深度が異なっていたことが明らかになった。この成果を査読論文として発表し、国内外の研究会でも発表した。大型の多細胞生物が多く出現するエディアカラ～カンブリア紀の堆積岩試料の硫化鉱物の硫黄同位体比の分析を実施し、堆積岩組織と硫黄同位体比、微量元素組成情報を組み合わせて海洋の酸化還元状態や堆積環境を探る研究を実施した。一部試料の成果については国内外の研究会で発表を行い、投稿論文原稿も準備中である。本研究には複数の研究グループが関わっており、令和5年度も引き続き分析研究を継続する。

该公司使用二级离子质谱仪（SIMS）建立了高度准确的局部硫同位素比分析，旨在解释古代表面环境中的变化和地质样本中沉积物中的微生物活性。在2022年，我们为研究火成岩样品和金属沉积样品所需的两种类型的SIMS标准样品（硫化物矿物[Fe1-Xs]和chalcopyrite [Cufes2]）建立了。结果将在一个国内研究小组中介绍，并将用于2023年的天然样品研究。我们还将继续努力寻找含有硫酸盐成分的碳酸盐矿物（CAS）样品。可以根据火成岩的硫同位素比的变化来估算板块俯冲的挥发物的行为。火山玻璃的硫同位素比组成的特征被掺入火成岩岩石的橄榄石晶体中，表明俯冲的挥发性材料在九州南部和北部北部的火山中的贡献有所不同，并且在每个区域中供应给岩浆形成区域的流体繁殖的繁殖力差异。该结果作为同行评审的论文提出，并在日本和国外的研究会议上提出。我们对Ediacarra中硫化物矿物的硫同位素比率进行了分析，在那里出现了许多大型多细胞生物，并进行了研究，并进行了研究，以探索通过结合沉积物岩石结构，硫磺同位素比和微量元素组成的信息来探索海洋的氧化还原状态和沉积环境。一些样本的结果将在国内和国际研究会议上提出，并且还准备提交论文的手稿。这项研究参与了一些研究小组，分析研究将在2023年继续进行。