スラブ起源流体の地殻内における移動過程および熱水性鉱床生成への寄与の解明

海底堆積物は過去の地球表層環境を反映して様々な物質が様々な割合で混合し生成する．海底堆積物はこうして過去の地球表層環境を記録しながら海洋プレートと共に移動し，沈み込み帯で地球深部へと持ち込まれる．そこでは，海底堆積物と海洋プレートに由来する物質がマントル内にもたらされ，沈み込み帯における物質循環を形成している．したがって，地球表層環境と堆積物の構成物質の変遷を読み解くことは，沈み込み帯における物質循環の一端を明らかにすることに他ならない．そこで本研究では，日本列島下に沈み込んでいる北西太平洋の遠洋性堆積物に着目し，その構成物質の特徴および堆積史を明らかにすることを目的として研究を行ってきた．研究対象試料としては，北西太平洋の遠洋域の深海底から採取された堆積物コアを用いた．こうしたコア試料について，詳細な堆積物記載（顕微鏡観察および粒度分析）およびオスミウム同位体比層序年代による年代決定を行った結果，急激な全球的寒冷化の起こった時期における生物骨片の異常濃集と，それに伴うリンやレアアースといった元素の異常濃集，2000万年間の長期わたる堆積層の欠落などが存在することがわかった．このように，北西太平洋の遠洋性堆積物の構成物質は，新生代のおよそ6500万年間の間の地球表層環境を反映して大きく変化してきたことがわかった．本研究によって，沈み込み帯を経由して地球深部にもたらされる物質は，過去の地球表層環境を反映して大きく変化しうることがわかった．こうした知見は，沈み込み帯における諸現象（火山活動や鉱床生成）のメカニズムを明らかにすることだけでなく，海底における特異的な元素濃集，すなわち海底資源（マンガンノジュール，マンガンクラスト，レアアース泥，など）の生成メカニズムを明らかにすることにも資する知見であるといえる．

海底堆積物は過去の地球表層環境を反映して様々な物質が様々な割合で混合し生成する．海底堆積物はこうして過去の地球表層環境を記録しながら海洋プレートと共に移動し，沈み込み帯で地球深部へと持ち込まれる．そこでは，海底堆積物と海洋プレートに由来する物質がマントル内にもたらされ，沈み込み帯における物質循環を形成している．したがって，地球表層環境と堆積物の構成物質の変遷を読み解くことは，沈み込み帯における物質循環の一端を明らかにすることに他ならない．そこで本研究では，日本列島下に沈み込んでいる北西太平洋の遠洋性堆積物に着目し，その構成物質の特徴および堆積史を明らかにすることを目的として研究を行ってきた．研究対象試料としては，北西太平洋の遠洋域の深海底から採取された堆積物コアを用いた．こうしたコア試料について，詳細な堆積物記載（顕微鏡観察および粒度分析）およびオスミウム同位体比層序年代による年代決定を行った結果，急激な全球的寒冷化の起こった時期における生物骨片の異常濃集と，それに伴うリンやレアアースといった元素の異常濃集，2000万年間の長期わたる堆積層の欠落などが存在することがわかった．このように，北西太平洋の遠洋性堆積物の構成物質は，新生代のおよそ6500万年間の間の地球表層環境を反映して大きく変化してきたことがわかった．本研究によって，沈み込み帯を経由して地球深部にもたらされる物質は，過去の地球表層環境を反映して大きく変化しうることがわかった．こうした知見は，沈み込み帯における諸現象（火山活動や鉱床生成）のメカニズムを明らかにすることだけでなく，海底における特異的な元素濃集，すなわち海底資源（マンガンノジュール，マンガンクラスト，レアアース泥，など）の生成メカニズムを明らかにすることにも資する知見であるといえる．