51探花

【本学研究者情报】

〇大学院环境科学研究科　助教　宇野正起

【発表のポイント】

• 変质?変成した玄武岩から、元の玄武岩の化学组成を復元する原岩组成復元モデルを开発。
• 全球の玄武岩の化学组成データをもちいて、元素浓度の相関を机械学习の一种である勾配决定木により学习。
• たった4つの元素の浓度から、12元素の浓度を±25%で推定可能。
• 海洋底の热水変质作用や沉み込み帯の変成作用など、地球内部の元素循环の解明に繋がると期待される。

【概要】

岩石の化学组成は、地震や地热活动、鉱床形成など、地球内部の岩石と水との化学反応のプロセスを记録しています。岩石からこうした地化学プロセスを抽出するためには、変质する前の「原岩」と比较して、岩石が被った元素移动量を明らかにする必要があります。しかしながら、多くの场合「原岩」の直接採取はできないため、元素移动量の解析は特殊な场合に限られていました。

东北大学大学院环境科学研究科の松野哲士（修士课程2年）および宇野正起助教の研究グループは、変成した玄武岩から元の玄武岩の化学组成を、机械学习をもちいて復元する原岩组成復元モデルを开発しました。この方法では、元素组成が改変されていない「不动元素」をたった4つ与えることで、12元素の浓度を±25％で復元できます。この原岩组成復元モデルは、これまで「原岩」のわからなかった様々な岩石に适用することができるため、固体地球内部の元素循环の统一的な评価につながると期待されます。

本成果は、2022年1月26日、ネイチャー?リサーチ社が発行する科学誌Scientific Reportsに掲載されました。

図1　本研究で开発した原岩组成復元モデルの概要。（补）モデルの概要。新鲜な玄武岩の化学组成データに基づき、勾配决定木によりモデルを构筑し、変成した玄武岩に适用する。変成玄武岩の不动元素浓度（例えば罢丑、狈产、窜谤、罢颈浓度）が元の玄武岩と等しいと仮定することで、原岩组成復元モデルの入力として使用でき、原岩中の他の微量元素浓度を推定することができる。復元された原岩组成と実际の変成玄武岩の组成を比较することで元素移动量を求めることができる。（产-诲）教师データに用いた玄武岩の化学组成。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

＜研究に関すること＞
东北大学大学院环境科学研究科
助教　宇野 正起（うの まさおき）
电话：　022-795-7401
贰-尘补颈濒：uno*geo.kankyo.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

＜报道に関すること＞
东北大学大学院环境科学研究科　情報広報室
助手　物部 朋子（ものべ ともこ）
电话：　022-752-2241
贵础齿：　022-752-2236
贰-尘补颈濒：tomoko.monobe.d4*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）