モリブデンとタングステンに基づく酸化還元プロキシの開発と日本海環境変動の解析

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6族元素のMoとWは,酸化的な海水にはMoOn_4^2-,WO_4^2-として存在し,ともに保存性成分的な分布を示す.しかし, 強還元的環境でMoは硫化物として沈殿するが,Wは沈殿しない.したがって,堆積物中Mo/W比は,よい酸化還元プロキシになると期待される.しかし,その定量は困難であった.我々はマイクロウエーブ分解-ICP-MSによる堆積物中Mo,Wの分析法を開発した.分解にHC10_4を用いないこと,操作を通してブランク値を低く抑えることにより,簡便かつ精確な分析を実現した.31の堆積物試料について,MoとWを希釈法と固相抽出法で定量した.両元素とも,二つの方法の測定値は数%の誤差範囲内で一致した.希釈法は,簡便であり多試料の濃度定量に適している.固相抽出法は,MoとWを主要成分から分離できるので,MoとWの安定同位体比精密測定に適している.北海道岩内沖(43°23'N,140°04'E,水深900m)堆積物コアの各層から採取した99試料について,24成分を定量し,過去4万7千年の酸化還元状態の変遷を考察した.Mo/W比は,酸化的環境の堆積層では約3であり地殻存在度と等しいが,4.6万年前,3.1万年前,1.9～1.5万年前,および1万年前には9～26まで増加した.全硫黄とよい相関を示した(r=0.58).さらに,Mo/W比異常の年代は,日本海の他海域での先行研究において,強還元的環境が出現したと報告されている年代とほぼ一致した.以上の結果は,Mo/W比がよい酸化還元プロキシであることを強く示唆している.今後,堆積物中MoとWの安定同位体比測定法を開発し,その酸化還元プロキシへの応用を検討する.本研究の成果を論文にまとめ,地球化学の国際誌に投稿する.さらに,本法を地中海,太平洋などさまざまな海域の古海洋研究に応用する.