Plate tectonics in the Early Earth

早期地球的板块构造

• 批准号: 22K18729
• 负责人: 澤木 佑介
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18729/
• 关键词: ジルコン; 局所ケイ素同位体比; 冥王代

現在の地球表面は十数枚のプレートに分かれており、いずれのプレートも絶えず側方運動しており、これをプレートテクトニクスと呼ぶ。1950年代にその理論が提唱されて以降、数多の研究が為されたが未解明課題も多い。その一つがプレートテクトニクスの開始時期である。理論的予測からは地球形成直後は硬殻型対流であり、その後プレートテクトニクスに移行したと考えられている。両対流様式では地球表層-深部域の物質循環に決定的な違いがあり、プレートテクトニクスでは大量の地球表層物質がマントル深部へと運ばれる。そのため、初期地球の岩石記録から表層物質の深部輸送の痕跡を得る事ができれば、プレートテクトニクス駆動の揺るぎない物的証拠と言える。地球表層で形成される堆積岩は高い珪素同位体比を持つ。深部で形成される年代既知の深成岩及びその中の鉱物中に高い珪素同位体比を見つける事ができればプレートテクトニクスへの移行時期に制約を与えられると考えた。本研究では(1)ジルコン局所珪素同位体測定の高精度化、(2)ジルコン珪素同位体の有用性の実証、(3)初期地球ジルコンへの応用の３段階の研究を計画している。(1)については下記の進捗状況の部分でその詳細を述べる。(2)については、日本の中新世花崗岩に含まれるジルコンを使って、堆積岩が混入するにつれてジルコンの珪素同位体比がどの程度上昇していくのかをモニターすることによって有用性を議論する。今年度は鹿児島県において中新世花崗岩を採取し、ジルコンも分離し終えた。既存のものと併せ、分析すべきジルコンは揃った。(3)についても南アフリカに産する太古代花崗岩からジルコンを分離し、年代分析によってその幾つかは太古代の年代を保持している事も明らかにした。

当前的地球表面被分为十几个板，每个板不断向侧面移动，这称为板构造。由于该理论是在1950年代提出的，因此已经进行了许多研究，但是有许多无法解释的问题。其中之一是板块构造的开始时间。理论上的预测表明，地球形成后立即是硬壳对流，然后移动到板构造。表面深处区域的两种对流样式的材料循环都有巨大差异，板块构造将大量的表面材料带入地幔深处。因此，如果可以从地球早期的岩石记录中获得表面材料的深层运输痕迹，则可以说这是板块构造驾驶的坚定物理证据。地球表面形成的沉积岩具有高硅同位素比。我们认为，如果我们能在其中形成的已知年龄岩石岩石和矿物质中发现高硅同位素比率，则将限制在板块构造的过渡时期。该研究计划进行三个阶段：（1）提高局部锆石硅同位素测量的准确性，（2）证明锆石硅同位素的有用性，以及（3）在早期地球锆石上的应用。有关（1）的详细信息将在下面的进度部分中说明。关于（2），我们通过监测随着沉积岩污染的硅同位素比的增加程度，讨论了日本中新世花岗岩中包含的锆石的有用性。今年，中新世花岗岩是在Kagoshima县收集的，并且也分离了锆石。除了现有的外，我们还需要分析所有锆石。关于（3），锆石也与南非的古代花岗岩分开，日期分析表明，其中一些人保留了古老的时代。

项目成果

Geology and Geochemistry of Siliceous Rocks in the Eoarchean Nuvvuagittuq Supracrustal Belt: Estimation of Their Origin and Evidence for Life

太太古代 Nuvvuagittuq 地壳带硅质岩的地质学和地球化学：对其起源的估计和生命的证据

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐藤雅彦;黒澤耕介;加藤翔太;潮田雅司;長谷川直;鹿山雅裕，大竹真紀子，橋爪光，佐伯和人，山中千博，野村麗子，晴山慎，斎藤義文，榎戸輝揚，宮本英昭，諸田智克，唐牛譲，石原吉明，水野浩靖，星野健，麻生大;橋爪光，山中千博，鹿山雅裕，大竹真紀子;常ユイ，門屋辰太郎，矢野恵佑，鹿山雅裕，田近英一，関根康人，関根利守，西戸裕嗣，小林 敬道;大野遼，黒澤耕介，新原隆史，三河内岳，玄田英典，富岡尚敬，鹿山雅裕，小池みずほ，佐野有司，佐竹渉，松井孝典;黒澤耕介，玄田英典，東真太郎，岡崎啓史，大野遼，新原隆史，三河内岳，富岡尚敬，境家達弘，近藤忠，鹿山雅裕，小池みずほ，佐野有司，松崎琢也，村山雅史，佐竹渉，松井孝典;村山純平，瀧上駿，橋爪光，阿部恒，鹿山雅裕，染川智弘，月崎竜童，横田勝一郎，山中 千博;石原湧樹，田中健太郎，三木志緒乃，澤木佑介，吉田聡，鹿山雅裕，佐野有司，小宮剛
• 通讯作者: 石原湧樹，田中健太郎，三木志緒乃，澤木佑介，吉田聡，鹿山雅裕，佐野有司，小宮剛

Zircon trace‐element compositions in Miocene granitoids in Japan: Discrimination diagrams for zircons in M‐, I‐, S‐, and A‐type granites

日本中新世花岗岩中的锆石微量元素组成：M型、I型、S型和A型花岗岩中锆石的判别图

• DOI: 10.1111/iar.12466
• 发表时间: 2022
• 期刊: Island Arc
• 影响因子: 1.5
• 作者: Sawaki Yusuke;Asanuma Hisashi;Sakata Shuhei;Abe Mariko;Ohno Takeshi
• 通讯作者: Ohno Takeshi

ジルコンの母岩判別図作成時の境界問題

创建锆石主岩判别图时的边界问题

• 发表时间: 2022
• 作者: 中溝 葵;吉川 顕正;大谷 晋一;田中 高史;新田雄大，永島 壮，土井祐介，中谷彰宏;澤木佑介
• 通讯作者: 澤木佑介

Pre-treatment Methods for Accurate Determination of Total Nitrogen and Organic Carbon Contents and their Stable Isotopic Compositions: Re-evaluation from Geological Reference Materials

准确测定总氮和有机碳含量及其稳定同位素组成的前处理方法：地质标准物质的再评价

• DOI: 10.1111/ggr.12410
• 发表时间: 2021
• 期刊: GEOSTANDARDS AND GEOANALYTICAL RESEARCH
• 影响因子: 3.8
• 作者: Wataru Fujisaki;Yohei Matsui;Hisahiro Ueda;Yusuke Sawaki;Katsuhiko Suzuki;Teruyuki Maruoka
• 通讯作者: Teruyuki Maruoka

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