地球史前半の大陸地殻消長史の解明：古期砂岩中の砕屑性ジルコン同位体分析

阐明地球前半段大陆地壳侵蚀的历史：古代砂岩中碎屑锆石同位素的分析

• 批准号: 17J07214
• 负责人: 沢田 輝
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J07214/
• 关键词: 大陸成長; 太古代; ジルコン; 砂岩; 全岩組成; 年代

太古代-原生代の大陸地殻成長と砕屑岩の後背地面積との関係に注目し、砂岩の全岩化学組成を測定することで、太古代-原生代の大陸塊サイズの変遷の解明を目指した。昨年度、砂岩における砕屑物分別の指標として砂岩中の微量元素パターンを用いて計算したZr異常を提案した。本年度は実際に砂岩試料の分析を本格的に行った。花崗岩類を始めとする火成岩のZr異常の値は0.7～2程度である。砕屑物の淘汰によって、NdやSmを多量に含む鉱物とジルコンの分別によって、Zr異常の値は変化する。本研究は、ジンバブエと北米を中心に世界各地の3.4-2.2 Gaの堆積岩体から採集した砂岩59試料と、原生代後期から顕生代の30試料について、主要および微量元素の全岩濃度をXRFおよびICPMSにより測定した。加えて、砂岩の全岩微量元素組成を報告している先行研究22例をコンパイルすることで、地球史を通じた砂岩中のジルコニウム異常の値の経年変化をまとめた。堆積年代ごとにZr正異常の値を比較すると、太古代中期3.4-3.0 Gaの砂岩では0.1以上10以下、そして2.5-2.2 Gaのものでは0.2以上17以下とその値に大きな多様性がある。極めて高いジルコニウム異常の値は、特に受動的大陸縁辺で形成されたと考えられる砂岩で顕著であった。一方、3.0-2.5 Gaの砂岩のジルコニウム異常の値は0.6以上3未満であり、形成場に関わらず火成岩の値とほとんど変わらない。3.4-3.2 Gaまでには既にある程度の大きさの大陸が出現していたが、それらが3.0-2.5 Gaの間に矮小化し、さらに2.5-2.2 Gaの間に大陸サイズは再び増大したことを記録している。おそらく大陸サイズの矮小化はリフト活動による大陸分裂を、またその後の大陸サイズ増加は、一旦分裂した複数の大陸塊が再度衝突・合体したことを、各々示唆する。

The relationship between crustal growth of Archaeo-Proterozoic and the area behind the clastic rocks is discussed. The chemical composition of sandstone rocks is determined. The interpretation of crustal migration of Archaeo-Proterozoic continental blocks is pointed out. In the past year, the index of trace elements in sandstone was calculated and the Zr anomaly was proposed. This year, the analysis of sandstone samples has been carried out in this area. The Zr anomaly value of igneous rocks from granitoids is 0.7~2. The contents of Nd and Sm are different from each other. In this study, XRF and ICPMS were used to determine the concentrations of major and trace elements in the 3.4-2.2 Ga sandstone samples collected from the 3.4-2.2 Ga cumulated rock mass around the world. 22 cases of trace element composition in sandstone were studied in advance. The accumulation age is between 0.1 and 10 for sandstone of 3.4-3.0 Ga and between 0.2 and 17 for sandstone of 2.5-2.2 Ga. The earth's crust is shaped by the earth's crust, and the earth's crust is shaped by the earth's crust. A, 3.0-2.5 Ga sandstone, the value of the anomaly is 0.6 or more, the formation field is related to the igneous rock, the value of the anomaly is 0.6 or more, and the formation field is related to the igneous rock. 3.4-3.2 Ga., and 3.0-2.5 Ga., and 2.5-2.2 Ga. The continent is divided into two parts, and the continent is divided into two parts.

项目成果

Detrital zircon evidence for Archean crustal development and plate subduction from the Murmac Bay Group in the Rae Craton, Canada

加拿大雷伊克拉通莫马克湾群的太古代地壳发育和板块俯冲的碎屑锆石证据

• DOI: 10.2343/geochemj.2.0554
• 发表时间: 2019
• 期刊: GEOCHEMICAL JOURNAL
• 影响因子: 0.8
• 作者: Sawada;H.;Iizuka;T.;Tsutsumi;Y.;Isozaki;Y.
• 通讯作者: Y.

ジンバブエ地塊, 太古代シュルグウィ緑色岩体のジルコン年代測定と大陸形成史への制約

津巴布韦地块、古代舒鲁格维绿色岩石的锆石定年以及对大陆形成历史的限制

• 发表时间: 2017
• 作者: 沢田 輝;磯崎行雄;澤木祐介;坂田周平;藤崎 渉;佐藤友彦;斎藤拓也;上田尚裕;丸山茂徳
• 通讯作者: 丸山茂徳

Positive Zr Anomaly in Archean-Paleoproterozoic Sandstones and its Significance in Continental Growth

太古宙-古元古代砂岩中Zr正异常及其对大陆生长的意义

• 发表时间: 2018
• 作者: Hikaru Sawada;Yukio Isozaki;Akira Ishikawa
• 通讯作者: Akira Ishikawa

Rapid determination of whole-rock major, minor and trace element concentration for silicate, carbonate and phosphate rocks by ICP-SFMS

ICP-SFMS 快速测定全岩硅酸盐、碳酸盐和磷酸盐岩石的主量、微量和痕量元素浓度

• 发表时间: 2018
• 作者: Shimojo;M.;Yamamoto;S.;Sakata;S.;Maki;K.;Sawaki;Y.;Ishikawa;A.;Aoki;K.;Okada;Y.;Aoki;S.;Koshida;K.;Hirata;T.;Collerson;K. D.;Komiya;T.;吉田 聡，石川 晃，小宮 剛;沢田 輝，石川 晃，磯崎 行雄;石川 晃，秋澤 紀克，沢田 輝，河野 聖那
• 通讯作者: 石川 晃，秋澤 紀克，沢田 輝，河野 聖那

太古代石英質砂岩の起源

太古代石英砂岩的成因

• 发表时间: 2018
• 作者: Shimojo;M.;Yamamoto;S.;Sakata;S.;Maki;K.;Sawaki;Y.;Ishikawa;A.;Aoki;K.;Okada;Y.;Aoki;S.;Koshida;K.;Hirata;T.;Collerson;K. D.;Komiya;T.;吉田 聡，石川 晃，小宮 剛;沢田 輝，石川 晃，磯崎 行雄
• 通讯作者: 沢田 輝，石川 晃，磯崎 行雄