地球表層における揮発性元素の物質循環および大気・海洋の起源と進化に関する研究

地球表层挥发性元素循环及大气、海洋起源与演化研究

• 批准号: 13J06922
• 负责人: 鹿児島 渉悟
• 金额: $ 2.11万
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J06922/
• 关键词: 物質循環; 火山; マントル; 大気海洋; 希ガス; 硫黄; ハロゲン; 炭素; 海洋; 大気; 地球化学; 中央海嶺; 地球史

本研究の目的はマントル－大気海洋における揮発性元素の物質循環を解明することであり、それに関する実験と成果報告を行った。世界各地の代表的な海底火山で採取された岩石試料中の揮発性元素を、質量分析計やクロマトグラフィー装置で分析して得られたデータを基に、グローバルな元素循環の議論を行った。また、火山ガス試料, 堆積物試料を分析して沈み込み帯のデータを増やした。得られた火山ガスのデータを基にして御嶽山の火山活動の変化を議論した論文が、8月にNature系列の国際誌であるScientific Reportsに掲載された。また、硫黄, 炭素の物質循環に関する成果を5月に千葉県で開催された地球科学の学会、および7月にカリフォルニア大学バークレー校で開催された深部炭素循環の研究集会において発表し、フッ素の物質循環に関する成果を12月にサンフランシスコで開催された地球物理学の学会で発表した。これらの研究成果は、詳細に見積もられていなかった硫黄, フッ素のマントル－大気海洋におけるグローバルな物質循環を、明確に物質循環が分かっているヘリウムを基準にして推定した先駆的なものであり、地球表層に存在する硫黄, 炭素の起源は上部マントルであることを、またフッ素のマントルからの放出量は従来考えられていた値よりも低いことを示した。加えて、NanoSIMSを用いた微小領域における塩素同位体分析手法について、8月にプラハで開催された地球化学の学会で発表した。これは沈み込み帯における揮発性元素の挙動を追跡するために有用と考えられる技術であり、早期の手法確立が期待される。また、任期中に得られたデータを基に、地球表層における揮発性元素の物質循環に関する博士論文を執筆, 提出し、3月時点で東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻における博士論文審査会を通過済みである。

The purpose of this study is to clarify the material cycle of volatile elements in the ocean and to report the results. Representative undersea volcanoes from all over the world are taking advantage of the data obtained from the analysis of volatile elements in rock samples, quality analysis meters and mass spectrometer devices, and discussions about the cycle of elements are being carried out. Analysis of volcanic samples, deposit samples and sediment samples A discussion on the evolution of volcanic activity in Mt. Otaku was published in Scientific Reports of the Nature Series in August. The results of the study on the matter cycle of sulfur, carbon and carbon were launched in May by the Society of Geosciences in Chiba, and in July by the University of California at San Francisco. The results of the study on the matter cycle of sulfur and carbon were launched by the Society of Geophysics in December. The results of this research are summarized in detail in the following paragraphs: 1. Sulfur, 2. Carbon, 3. Carbon, 4. Carbon, 5. Carbon, 6. Carbon, 5. Carbon, 5. Carbon, 6. Carbon, 7. Carbon, 7. Carbon, 8. Carbon, 9. Carbon, 10. Carbon, 10. Carbon The amount of radiation emitted from the film was measured in the following manner: In addition, NanoSIMS has been used in the micro-domain to analyze the isotope. In August, it has been developed by the Geochemical Society. This is the first time that the technology has been established. Ph.D. thesis on the circulation of volatile elements in the Earth's surface was proposed during his term of office. Ph.D. thesis review meeting was held in March at the Graduate School of Science, University of Tokyo.

项目成果

High Resolution Cl and S Isotope Analyses in Rocks and Minerals Using NanoSIMS

使用 NanoSIMS 对岩石和矿物进行高分辨率 Cl 和 S 同位素分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Kagoshima;T.;Takahata;N.;Ishida;A.;and Sano;Y.
• 通讯作者: Y.

High spatial resolution Cl isotope analyses of apatites using NanoSIMS

使用 NanoSIMS 对磷灰石进行高空间分辨率 Cl 同位素分析

• 发表时间: 2015
• 作者: Kagoshima;T.;Takahata;N.;Ishida;A. and Sano;Y.
• 通讯作者: Y.

Geodynamic cycles of carbon and sulfur

碳和硫的地球动力循环

• 发表时间: 2015
• 作者: Kagoshima;T.
• 通讯作者: T.

2014年御嶽山噴火に先立つ10年間のヘリウム異常

2014年御岳山喷发前10年的氦气异常

硫黄が大気、海洋、マントルを巡る様子

硫如何穿过大气、海洋和地幔