海洋底岩石の変質作用に伴う元素の挙動とグローバル物質循環への影響の定量的評価

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本研究は,海洋地殻に加えて海山・海台も含めた海洋底の岩石と海水との反応が海水の組成に与える影響について定量的な見積もりを行うことを目的としている.巨大海台は岩体全体の質量が大きいだけに,変質作用に伴う海水と岩石との間の物質のやり取りが顕著に起こっているとすれば,海洋組成に与えるインパクトも大きいことが予想される.過去における海洋の化学組成を復元する上で有力な指標となりうるのがSr同位体比組成である.これまで過去から現在にわたるSr同位体比の経年変動が炭酸塩の堆積物から復元されてきた.その結果,白亜紀中期において,顕著な負方向へのシフトが存在することが見出された.このことは,海底の火成活動がこの時期において活発であったことを示しているが,海洋地殻における熱水活動の結果であるのか,あるいは巨大海台の噴出によるものであるのかいまだに明らかになっていない.そこで本研究では,世界最大の巨大海台であるオントンジャワ海台から採取された玄武岩試料のSr同位体比分析を行い,巨大海台の噴出が本当に海洋のSr同位体比組成に影響を与えたのか,いままでには行われてこなかった海台玄武岩の変質作用という観点から検証を行った.海台玄武岩のSr濃度および同位体比分析の結果,変質作用に伴い,海台玄武岩中に含まれる濃度が増加し同位体比が上昇していることが明らかになった.このデータを用いて海水と岩石との間における物質の収支を計算したところ,海台玄武岩の変質作用に伴うSr濃度と同位体比組成の変化が,海水から岩石へのSrの単純な付加によって説明できることが明らかになった.このことは海台玄武岩の噴出が従来考えられていたようには海洋の化学組成に著しい影響を与えていなかったことを示唆している.この結果は非常に重要であり,すでに国内での学会および国内誌に発表している.現在,一流国際誌に投稿する準備を行っているところである.