多元素同位体比によるレアアース泥の時空間分布と地球表層環境変動の因果律の解明

基于多元素同位素比阐明稀土泥时空分布及地表环境变化因果关系

• 批准号: 18J22633
• 负责人: 田中 えりか
• 金额: $ 1.41万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J22633/
• 关键词: レアアース泥; 遠洋性堆積物; 多元素同位体; 起源成分; 環境変動

本研究は，太平洋の深海堆積物，砕屑性成分および魚類の歯の多元素同位体比 (Nd同位体, Sr同位体) を分析することで，(1) レアアース泥を含む南北太平洋の深海堆積物を構成する起源成分を明らかにし，(2) 太平洋における超高濃度レアアース泥の生成機構と海洋環境変動の関連を解明することを目的としている．2020年度は，北西太平洋から1地点，南鳥島周辺海域から1地点，および南太平洋から2地点の計4地点の多元素同位体分析を実施した．まず，2018年度，2019年度から継続し，北西太平洋の1地点の堆積物コアから計8試料の全岩堆積物試料に対してNd-Sr同位体分析を実施した．さらに，北西太平洋コア，南鳥島周辺海域コアおよび南太平洋コアから魚類の歯試料27試料の取り出しを行い，Nd-Sr同位体分析に供した．また，2019年度に分離した砕屑性成分試料14試料のNd-Sr同位体分析を実施した．なお，Nd-Sr同位体比分析は，海洋研究開発機構 (JAMSTEC) 内の表面電離型質量分析計 (Thermal Ionization Mass Spectrometry; TIMS) を使用した．また，分析前の試料の前処理はJAMSTEC内のクリーンルームで，魚類の歯の取り出しは東京大学大学院工学系研究科システム創成学専攻内の実験室で実施した．続いて，先行研究にて取得されている研究対象試料の化学組成データに対し統計解析を実施した．その結果は，取得した同位体データと合わせて，起源成分の推定に利用した．以上の分析・データ解析を基にした3か年の研究成果により，上述の研究目的 (1), (2) を達成し，博士論文としてまとめた．

This study revealed the isotopic composition of sediments and fish teeth in the Pacific Ocean.(Nd isotope, Sr isotope) analysis,(1) the origin of the mud containing the composition of deep-sea deposits in the North and South Pacific Ocean,(2) the mechanism of the formation of ultra-high concentrations of Nd isotope in the Pacific Ocean and the relationship between marine environmental changes. In 2020, the North and West Pacific Ocean was located at 1 site, and the South Island was located at 1 site. Multidimensional isotope analysis of 2 sites in the South Pacific Ocean was carried out. In 2018 and 2019, Nd-Sr isotope analysis was carried out for 8 samples and whole rock deposit samples at 1 site in the North Western Pacific Ocean. 27 samples were collected from the North Western Pacific Ocean and the South Pacific Ocean, and Nd-Sr isotope analysis was conducted. In 2019, Nd-Sr isotope analysis of 14 samples separated from 14 samples was carried out. Nd-Sr isotope ratio analysis is used by the Thermal Ionization Mass Spectrometry (TIMS) within the JAMSTEC. In addition, the pretreatment of samples before analysis was carried out in the laboratory of JAMSTEC, and the extraction of fish teeth was carried out in the Department of Science and Technology, Graduate School of Engineering, University of Tokyo. The chemical composition of the sample obtained from the preliminary study was analyzed statistically. As a result, the isotope was obtained and the origin of the isotope was estimated. The above analysis is based on three years of research results, and the above research objectives (1) and (2) are achieved.

项目成果

A quantitative constraint on the distribution of extremely REY-rich mud based on mass balance calculations of Nd in the ocean

基于Nd质量平衡计算的海洋中极富REY泥浆分布的定量约束

• 发表时间: 2018
• 作者: Kazutaka Yasukawa;Chiaki Kawarabata;Erika Tanaka;Kazuhide Mimura;Kentaro Nakamura;Koichiro Fujinaga;Yasuhiro Kato
• 通讯作者: Yasuhiro Kato

南鳥島レアアース泥研究の最新成果

南鸟岛稀土泥研究最新成果

• 发表时间: 2018
• 作者: Fujii;M.;Sato;H.;Nozaki;T. and Takaya;Y.;熊谷英憲・野崎達生・石橋純一郎・池原研・山田泰広・北田数也・真田佳典・正木裕香・小森省吾・高谷雄太郎・山崎徹・長瀬敏郎・前田玲奈・CK16-05乗船者一同;石橋純一郎・堤映日・土岐知弘・高谷雄太郎・野崎達生・熊谷英憲・前田玲奈・CK16-05乗船者一同;鳥本淳司・藤原泰誠・野崎達生・高谷雄太郎・熊谷英憲;野崎達生・熊谷英憲・石橋純一郎・池原研・山田泰広・北田数也・真田佳典・正木裕香・小森省吾・高谷雄太郎・山崎徹・長瀬敏郎・前田玲奈・CK16-05航海乗船者一同;安川和孝・大田隼一郎・見邨和英・田中えりか・高谷雄太郎・臼井洋一・藤永公一郎・町田嗣樹・野崎達生・飯島耕一・中村謙太郎・加藤泰浩;加藤泰浩・高谷雄太郎・安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・大田隼一郎・町田嗣樹・田中えりか・見邨和英・飯島耕一・野崎達生・木村純一・岩森光
• 通讯作者: 加藤泰浩・高谷雄太郎・安川和孝・中村謙太郎・藤永公一郎・大田隼一郎・町田嗣樹・田中えりか・見邨和英・飯島耕一・野崎達生・木村純一・岩森光

Expedition 378 Preliminary Report: South Pacific Paleogene Climate

378号探险队初步报告：南太平洋古近纪气候

• DOI: 10.14379/iodp.pr.378.2020
• 发表时间: 2020
• 作者: Thomas;Childress;the Expedition 378 Scientists (including S. Brzelinski)
• 通讯作者: the Expedition 378 Scientists (including S. Brzelinski)

Chemostratigraphy of deep-sea sediments in the western North Pacific Ocean: Implications for genesis of mud highly enriched in rare-earth elements and yttrium

• DOI: 10.1016/j.oregeorev.2020.103392
• 发表时间: 2020-04
• 期刊: Ore Geology Reviews
• 影响因子: 3.3
• 作者: E. Tanaka;Kentaro Nakamura;K. Yasukawa;K. Mimura;K. Fujinaga;K. Iijima;T. Nozaki;Y. Kato

化学組成及び同位体比に基づく南鳥島周辺EEZ内堆積物の起源の変遷

基于化学成分和同位素比的南鸟岛周边专属经济区沉积物来源变化

• 发表时间: 2018
• 作者: Nagata;S.;田中えりか・安川和孝・中村謙太郎・宮崎隆・Bogdan Vaglarov・藤永公一郎・岩森光・加藤泰浩
• 通讯作者: 田中えりか・安川和孝・中村謙太郎・宮崎隆・Bogdan Vaglarov・藤永公一郎・岩森光・加藤泰浩