講演者：  Arkadiusz (Arek) Derkowski 先生
日時：12月16日（月）17:30~
場所：理学部1号館710号室
演題：Free and adsorbed methane in shales
要旨：
   Mudstones and shales have a complex nm-scale pore structure and a permeability of several orders of magnitude lower than conventional, coarser-grained reservoirs. If rich in organic (carbonaceous) matter (OM), in the course of diagenesis they can become self-sourced unconventional reservoirs of natural gas. Methane (CH4) present in shale formations occurs as two fractions: as free gas occupying pore structure and gas adsorbed on the rock compounds’ surface. The total methane in place content in a shale is limited by the overburden pressure and by the porosity of the rock.
   Due to their composition dominated by clay minerals, measuring total and effective porosity in shales remains a challenging step in hydrocarbons reserves calculation. Dual-Liquid Porosimetry (DLP) is a new method of measuring total porosity in shales and other ultra-low porosity geomaterials. DLP applies a combination of light kerosene (kerosene immersion porosimetry) and deionized water (water immersion porosimetry) as saturation-immersion fluids. The DLP method returns the maximum porosity fraction available for hydrocarbons and meets the best practice in petrophysics, overcoming the issues posed by conventional porosity measurement techniques.
   A significant amount of methane can be adsorbed physically on surfaces and in micro- and mesopores. In shales these textural features are commonly controlled by two compounds: organic matter (OM) and clay minerals. In OM-rich shales, the CH4 adsorption is predominantly controlled by OM micropore structure.  The mesopore surface area and volume do not play an important role in CH4 sorption.  The CH4 loading potential in micropores decreases with increasing thermal maturity of OM; the highest CH4 loading potential is linked to OM before metagenesis (Ro < 2%) where the adsorbed CH4 density equivalent was found greater than the density of liquid CH4.  This suggests that in addition to physical adsorption, absorption (dissolution) of CH4 in OM occurs. 
   In OM-poor rocks and sediments, clay minerals contribute to a large portion of the available surface area and microporosity in which methane is adsorbed. Opposite to OM-rich shales, where CH4 adsorption under high pressure corresponds to the sites occupied by CO2, methane adsorption capacity in clay minerals is controlled by N2-accesible micropore volume. CH4 adsorption sites are located mainly outside of the interlayer galleries of expandable clays unless they are open wide enough (e.g. pillared by organic cations or incompletely dried divalent cations). Clays adsorption capacity of CH4 is primarily controlled by the clay particles texture, as the crystallite planar dimensions and the way that they assemble.    

講演者：  對比地 孝亘 先生
日時：11月25日（月）17:30~
場所：理学部1号館710号室
演題：日本最南端の恐竜産地からー鹿児島県甑島列島での調査の最前線ー
要旨：鹿児島県甑島列島に分布する上部白亜系姫浦層群には蛇行河川を中心とする陸成堆積物が含まれており、断片的ではあるが陸生脊椎動物を多産する層準が存在する。ここ１０年間にわたる、熊本大学を中心とするチームによる調査の結果、陸生脊椎動物を産出する層準はカンパニアン中期とマストリヒチアンの主に２つあることがわかった。発表では、このような地質学的・古脊椎動物学的研究の結果について報告する。

講演者：小暮　敏博     教授 
日時：10月28日（月）17:30~
場所：理学部1号館710号室
演題：Visualization of Clays at the Atomic Scale
要旨：粘土鉱物は造岩鉱物の風化生成物として広く地表あるいは海洋底を覆っており，地球表層の物質循環あるいは生命・人間活動に深く関連するキーマテリアルと言うことができる．はたして粘土鉱物とはどのような構造を持ち，どのようにして形成されてきたのか？ この物質には多くの未解明の問題が残されている．粘土鉱物の多くは層状珪酸塩鉱物（phyllosilicates）という非常に異方的な構造をもつ故に，他の鉱物には見られない独特の特徴を示すことになる．そのひとつが多くの粘土鉱物は”3次元周期性を持たない”ということである．この3次元周期性の消失という問題のため，これまで人類が結晶構造の解析に用いてきた回折（Diffraction）的手法だけでは，粘土鉱物の真の構造を解明することはできない．そのため，我々は透過電子顕微鏡による粘土鉱物中の原子配列の直接観察に挑むことになる．しかしそこには電子損傷という大きな壁が立ちはだかっており，決して安易な道ではない．本発表では，演者が大学に籍を置いてから四半世紀の間に進めた電子顕微鏡による粘土鉱物の構造の”可視化”によって，粘土鉱物の構造と成因についてどのようなことがわかったのか，その一部を紹介したい．

修士論文中間発表プログラム
日時：2019年9月27日(金）9:00-17:40
場所：理学部1号館1F 105号室

<午前>
9:00 江口 ゆき(狩野研)
南オーストラリアのクライオジェニア系炭酸塩岩に見られる化石様粒子の構造解析
9:30 川島 彰悟(板井研)
北西太平洋各地におけるカツオ中微量元素レベルの地域差とその変動要因      
10:00 櫻井 陽( 鈴木研)
環境中の微生物代謝活動によるリン酸カルシウム鉱物の形成過程の研究 ~効率的な原位置地下水浄化の実現に向けて~ 
10:30 佐藤 英明(佐々木研)
自律的パターン形成モデルによるイモガイ科貝殻模様の再現と定量化
11:00 澤村 周平(川幡研)
東北地方の湧水と河川水研究
11:30 菅谷 崚(小暮研)
斜長石中の針状磁鉄鉱離溶相の鉱物学的研究
13:00 鈴木 慧花(高橋研)
微小領域X線分光法を用いた火星隕石ナクライト中の微量元素の化学種解析による火星の水環境の復元
13:30 髙橋 玄(小暮研)
地下深部花崗岩内生物圏の鉱物学的特徴
14:00 坪井 寛行(高橋研)
ルビジウムの分子地球化学：その安定同位体比の地球化学的ツールとしての可能性
14:30 中野 晋作(鈴木研)
深海底環境に生息する磁性細菌の生態およびゲノムの解明
15:00 名取 幸花(板井研)
琵琶湖北湖深水層の溶存ヒ素濃度上昇機構に関する地球化学的解析
15:40  宮崎 彩(狩野研)
後期トニア紀のマグネサイトから想定される全球凍結の要因
16:10 脇水 徳之(遠藤研)
現生主竜類における頭部神経系の骨学的記載および頭骨吻部形質の進化史の推定
16:40 辻村 滉佑(遠藤研)
アメリカ・サウスダコタ州の上部白亜系マーストリヒト階Hell Creek層産の断片化石に基づいたK /Pg絶滅イベント直前の獣脚類恐竜類の多様性評価
17:10 森井 志織(鍵研)
福島県の一般市民が 2012 年春に着用したマスクから採取した不溶性セシウム粒子 

博士論文中間発表プログラム

日時：2019年6月17日(月）9:00-16:40
場所：理学部1号館1F 105号室

<午前>

9:00-9:35: オム ジウォン（D2, 川幡研）
Study on hydrothermal circulation systems along spreading centers by Mg isotopes
9:35-10:10: 梶田 展人（D2, 川幡研）
アルケノンを用いた極東沿岸域の古気候変動に関する研究 Research on paleoclimatic change in coastal area of East Asia using alkenone thermometer
10:10-10:45: 前田 歩（D2, 川幡研）
セディメントトラップ試料から推察されるベンガル湾の浮遊性有孔虫群集の季節変動
10:45-11:20: 福山 鴻（D2, 鍵研）
高温高圧実験とSIMS分析から求めたstishoviteへの窒素取り込み量と沈み込むスラブを介した地球深部における窒素貯蔵庫形成
11:20-12:10：槇納 好岐（D3, 平田研)
コンドライト隕石の微量元素分析による太陽系の化学進化の解明

<午後>

13:10-14:00：雨川 翔太（D3, 狩野研）
日本の石筍の同位体記録から推定される最終氷期から完新世にかけてのアジアモンスーン変動
Asian monsoon variability during the last glacial period to Holocene inferred from isotope records of Japanese stalagmites
14:00-14:50：栗栖 美菜子（D3, 高橋研）
鉄安定同位体比に基づくエアロゾル中の燃焼起源鉄の海洋表層への寄与推定
15:00-15:50：宮本 千尋（D3, 高橋研）
化学種解析に基づく硫酸エアロゾルの反応過程の解明とその吸湿性評価や起源推定
15:50-16:40：花井 智也（D3, 遠藤研）
現生鳥類の頭骨における成長アロメトリーの解析 Analysis of cranial growth allometry in modern avians

要旨は当日印刷体にて配付します。

D2：発表25分、質疑応答10分

D3：発表40分、質疑応答10分

講演者：川幡　穂高     教授 (大気海洋研究所)
日時：5月20日（月）17:30~
場所：理学部1号館710号室

演題：ホモ・サピエンスの発展，社会の崩壊に影響を与えた環境・気候変動
―特に，完新世中期/後期境界のヒト，社会，生業に現れたイベント―

近年の古気候・環境の高時間解像度＋精度での復元レベルは，考古資料・文献史料から描き出せる歴史の精度に追いついたことを意味する. 人間のゲノム・人骨形態解析も急速進展し，日本人やアジア人の特徴が明らかになりつつある．これらと古気候・環境学との共同研究により，Homo sapiensが，どのような気候・環境を体験し，現代日本人や日本社会を形成したのか，評価できる．対象とする時間範囲は，Homo sapiensのアフリカ誕生から日本社会の江戸時代までとして，境復の中から温度を定量的に復元してきた．１）旧石器時代（約60-16ka, アフリカ出発から日本に到着して全国に居住区を拡大）．２）新旧石器時代（約16-3ka，いわゆる平和でのどかな縄文時代），３）初期農耕時代（約3,000〜6世紀まで，水稲栽培と国家形成まで，いわゆる弥生時代から古墳時代），４）歴史時代（6世紀以降，文字記載のある時代）．ホモ・サピエンスの誕生から日本人の成立，日本社会の発展に関連した環境・気候復元で発表した私達の20余論文からのデータの示すところは，「環境変動はシステムの最も脆弱な所に効果的に影響を与える」ということである．今回は，この中から特に，4.2kaイベントについて取り上げる．

Homo sapiens を対象に，近年，ミトコンドリアDNA，Y染色体DNA，核DNAの分析・解析法が急速に進展している．2018年7月に国際年代層序表の完新世が正式に3期間に分類され，前期/中期境界(8.2 cal. kyr BP)，中期/後期境界（4.25 cal. kyr BP）が認定された．特に，後者の境界は，人類社会に大きな影響を与えたイベントとされ選ばれたが，その背後にあるプロセスについては現時点で不明である．

中期/後期境界は日本では縄文時代に対応し，青森県周辺における環境指標（アルケノン水温，有孔虫の酸素同位体比，花粉・快慶中の群集組成など）を再精査した結果，4.2kaに気温が2.0℃下がり，クリ林も劣化し，食糧生産密度が下がったため三内丸山遺跡の集落が崩壊したことが明らかとなった（Kawahata et al., 2009, Quaternary Science Reviews 28: 964-974＋revised version submitted）．この時期，縄文人の遺跡数は関東などでは顕著に減少したが，北東北では必ずしも減少せず，住居の床面積は逆に増加し，人口は減っていないとの見解もある（関根，2014, Daiyonki-Kenkyu 53: 193-203; Crema et al., 2016, PLoS ONE 11: e0154809. doi:10.1371/journal.pone.0154809）．日本人の現代人のミトコンドリアDNAより過去の相対人口が推定されている（Peng and Zhang, 2011, PLoS ONE 6(6): e21509. doi:10.1371/journal.pone.0021509）．日本人の過半数を占める弥生・渡来系を代表とするハプログループD4は4ka付近に極小を示す．水稲栽培は河姆渡遺跡周辺で開始され，長江中下流で発展したが，4ka付近に過去数千年間で最大規模の寒冷イベントが起こり（Kajita et al., 2018, Quaternary Science Reviews, 201, 418-428），これにより人口が減ったと解釈した．一方， 縄文人起源のハプログループであるとされるN9b, M7aについては，この境界に極小をもたないので人口の顕著な減少はなかったと判断した．日本と中国東部の異なった環境が，日本人を構成する主要2タイプのミトコンドリアDNAから計算された異なる相対人口プロファイルに対応していると結論した．この特徴は，「現代人のミトコンドリアDNAに過去の気候の激変が記録されている」ことを示唆している．

講演者： 後藤　和久     教授 (地球惑星科学専攻 )
日時：4月22日（月）17:30~
場所：理学部1号館710号室
演題：「 堆積学で紐解く地球史と自然災害」

要旨：
　堆積学を専門とし，野外調査を主軸に各種分析や数値計算を行って，地球史や自然災害の実態解明に取り組んできました．今回
のセミナーでは，これまで取り組んできた
１）白亜紀末の天体衝突と環境変動，
２）火星の堆積環境についての比較惑星地質学的研究，
３）国内外の過去数千年間の巨大津波の履歴と規模の推定に関す
る研究
について，概略を述べたいと思います．さらに，臨象地球科学分野の方向性についても紹介する予定です．

第一回 4/22（月）後藤@710, 17:30～
第二回 5/20（月）川幡@710, 17:30～
第三回 6/17（月）博士中間@105, 10:00-19:00
第四回 9/27（金）修士中間@105, 10:00-19:00
第五回：10/28（月）小暮@710, 17:30～
第六回：11/25（月）對比地@710, 17:30～
第七回：12/16（火）狩野@710, 17:30～
第八回：2/17（月）未定@710, 17:30～