Precise evaluation of paleoenvironment based on molecular geochmemistry of cerium

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地球表層のCe同位体変動に対する酸化還元過程と非酸化還元過程の影響を評価するため、コロンビア川玄武岩（CRBs）上に発達したボーキサイトのCe濃度、酸化状態、同位体組成を測定した。ドリルコアから回収したボーキサイトは、Ce濃度が上昇し（5.4-88.7 ppm）、全体的にCeが枯渇している。Ce異常値（Ce/Ce*）は、Cowlitzボーキサイトでは0.4～6.3、コロンビアボーキサイトでは0.6～1.4と広い範囲であった。最も正のCe異常は、浅いレゴリス（深さ2-5 m）に現れる。セリウムは主に、堆積した外来物質（大陸の古い風化した地域の風に吹かれた塵）と一次CRBに3価の形で存在する。レゴリス中のCe (IV)の割合は、下方に増加する傾向がある。ボーキサイトCeはCowlitzプロファイルとColumbiaプロファイルでそれぞれ-0.161～-0.018‰、-0.277～-0.046‰の範囲となる。Ce同位体比の記録はCeとMnの酸化還元サイクルを反映しており、上部のダスト降着によってマスクされている。Ce（IV）の濃縮は遷移帯で起こり、CRBsからのCe同位体シフトはわずかである (Ceは-0.080～-0.04‰）。これは、MnO2駆動のCeO2沈殿に伴う微量同位体分別に起因すると考えられる。また、深部レゴリス（深度5-9m）では、玄武岩質からの負のCe同位体シフトと酸化CeとMnの濃縮が見られ、MnO2へのCe酸化吸着による大きな同位体分別が重要な役割を担っている。Ce/Ce*比;とCe/Mn比の鉛直差はCeはMnとCeの気候的な酸化還元サイクルに起因すし、浅いレゴリスにCeO2粒を残し、酸化したMnの堆積物に関連する同位体的に軽いCeを深いレゴリスに移動させた。このように、Ceの同位体比と異常値の組み合わせは、地上の酸化還元状態や変動を記録する可能性がある。