Research Achievements - Original paper -

Progress of hydration reactions in olivine-H2O and orthopyroxenite-H2O systems at 250 degrees C and vapor-saturated pressure

A. Okamoto, Y. Ogasawara, Y. Ogawa, N. Tsuchiya

Chemical Geology   289 ( 3-4 ) 245 - 255   2011.10  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

海洋底における蛇紋岩化作用は地球内部の水循環の重要なプロセスであるが反応メカニズムはよくわかっていない．本研究では、250℃、飽和蒸気圧下において、かんらん石−水系の水熱反応実験を行った。溶液組成と反応生成物量の詳細な分析により、時間とともにシリカ濃度が低下し、より物質移動が少なく、体積膨張率が大きくなる反応へ変化することを明らかにした。反応組織は天然の産状と類似しており、破壊を伴いながら加水反応が進行していることが示された．

Influence of carbon structure of the anode on the production of graphite in single-walled carbon nanotube soot synthesized by arc discharge using a Fe–Ni–S catalyst

H. Nishizaka, M. Namura, K. Motomiya, Y. Ogawa, Y. Udagawa, K. Toji, Y. Sato

Carbon   49 ( 11 ) 3607 - 3614   2011.09  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

カーボンナノチューブ（Carbon Nanotubes : CNTs）は非常に優れた機械的・熱的・電気的特性を有する，極めて興味深い材料であり，その合成方法は数種類あるが，アーク放電法において陽極に黒鉛化度の異なる炭素棒を用いて、SWCNTs を合成した．陽極炭素材料のグラファイト結晶構造と形状が，得られるスス中のグラファイト不純物の結晶構造と形状に影響することを明らかにした．

Seasonal and spatial distribution of trace elements in the water and sediments of the Tsurumi River in Japan

K.M. Mohiuddin, K. Otomo, Y. Ogawa, N. Shikazono

Environmental Monitoring and Assessment   184   265 - 279   2011.03  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

神奈川県鶴見川から20地点より河川水，河川堆積物試料を採取し，化学分析，逐次抽出を行った．全般的傾向として，下流ほど人為的に排出された重金属類が多く濃集していることがわかった．また，重金属類の移動しやすさは，カドミウム＞亜鉛＞鉛＞銅＞コバルト＞クロム＞モリブデン＞ニッケルの順であった．これらの結果より，より汚染が進むと，河川環境に大きな影響を与え得ることが示唆された．

The application of dynamic reaction cell (DRC) ICP-MS in chromium and iron determinations in rock, soil and terrestrial water samples

Y. Ogawa, S. Yamasaki, N. Tsuchiya

Analytical Sciences   26 ( 8 ) 867 - 872   2010.08  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

アンモニアガスをDRC－ICP-MSの反応ガスとして用いて，土壌，岩石，河川水中の鉄，クロム分析の適用の可能性評価を行った．アルゴン起因の干渉が深刻な質量数52，56を用いても，効果的にアルゴン起因の干渉イオン生成を抑制できるため，多くの環境試料中のごく微量の両元素の定量分析において効果があることが確認された．一方で，カルシウムとアンモニアの反応による新たな干渉イオンを避けるため，質量数54を用いることで，大理石中の微量な鉄分析に適用できることを見出した．

Rapid simultaneous multi-element determination of soils and environmental samples with polarizing energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) spectrometry using pressed powder pellets

H. Matsunami, K. Matsuda, S. Yamasaki, K. Kimura, Y. Ogawa, Y. Miura, I. Yamaji, N. Tsuchiya

Soil Science and Plant Nutrition   56 ( 4 ) 530 - 540   2010.08  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

粉末ペレット化した岩石，土壌試料中の成分を波長分散型蛍光X線分析し，湿式分解による溶液分析の結果と比較した．CaO,K2O, TiO2, MnO, Fe2O3, Ni, Zn, Rb, Sr,Cs,Ba,Ceに関しては，両手法で求めた測定値は概ね一致した．これらの元素に比べ，Na2O,MgO,Co,Sb,Prは得られた値は多少異なったが，湿式分析には時間がかかり，有害な試薬を用いることを考慮すると，粉末ペレットを用いた分析は，実用の可能性はあると言える．他方， Cr,Zr,Snは湿式分解中に気化するか，あるいは分解が不十分なため，過小評価する可能性が極めて高いことがわかった．

Relationship between weathering, mountain uplift, and climate during the Cenozoic as deduced from the global carbon-strontium cycle model

H. Kashiwagi, N. Shikazono, Y. Ogawa

Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology   207 ( 1-2 ) 139 - 149   2008.12  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

新生代における、グローバル炭素－ストロンチウム循環モデルを考案した．ストロンチウム循環については，地下水フラックス，玄武岩の風化，ヒマラヤの風化を組み入れた．初期中新世までの87Sr/86Srの増加パターンは，始新世/漸新世境界，中期中新世，および漸新世/中新世境界における，高緯度での大陸の氷河化の時期におおよそ対応する結果となった．

Geochemical behavior of rare earth elements in hydrothermally altered rocks of Kuroko mining area, Japan

N. Shikazono, Y. Ogawa, M. Utada, D. Ishiyama, T. Mizuta, N. Ishikawa, Y. Kubota

Journal of Geochemical Exploration   98 ( 3 ) 65 - 79   2008.09  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

黒鉱鉱床が点在する地域に酸性岩は広く分布する．秋田県大館市より採取した酸性岩中の希土類元素の化学分析を行った．希土類元素は熱水変質を受けてもほとんど溶出することはないが，熱水変質レベルが高くなるに従って，軽希土類元素が増加する傾向が見られた．黒鉱鉱床の探鉱の指標にAlteration Index，酸素同位体比などがあるが，統計解析を行った結果，希土類元素の増加は，これらの指標と高い相関性があることから，希土類元素が新たな探鉱の指標となり得ることを見出した．

Mechanism of sekko ore formation in the Kuroko massive sulfide-sulfate deposits of northern Japan based on anhydrite and gypsum analyses

Y. Ogawa, N. Shikazono, D. Ishiyama, H. Sato, T. Mizuta, T. Nakano

Mineralium Deposita   42 ( 3 ) 219 - 233   2007.02  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

黒鉱鉱床産硬石膏中は，ストロンチウム含有量，同位体比，コンドライト規格希土類元素パターンより，２つのタイプに大別される．どちらの硬石膏も，生成温度，熱水/海水混合比など大きな違いはないものと推測されることから，初生的にはType I硬石膏が生成されたものと考えられる．一方で，顕微鏡観察を行った結果，Type IIの硬石膏には再結晶を起こした痕跡が確認された．また，硬石膏水和により2次的に生成した石膏中も，Type IIと類似する特徴を有するものが存在していた．以上の結果より，Type IIの硬石膏は，Type Iが熱水に富んだ条件の中で再結晶をする過程で，軽希土類元素が溶出したものと推測される．

Mineralogical and biological influences on groundwater chemistry of the Boso Peninsula, Chiba, central Japan: Implication for the groundwater in sedimentary basins

H. Kashiwagi, N. Shikazono，Y. Ogawa，Y. Higuchi, M. Takahashi, M. Tanaka

Geochemical Journal   40 ( 4 ) 345 - 361   2006.01  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

千葉県房総半島広域で採取した温泉水の化学分析，平衡計算の結果から，同地域の温泉水の化学組成の決定因子について考察した．同地域には様々な泉質の温泉が存在し，天然ガスも採取されているが，斜長石，イライト，クロライト，モンモリロナイトなどのケイ酸塩鉱物及びカルサイト，ドロマイト，シデライトなどの炭酸塩鉱物の溶解，沈殿が大きな水質決定要因となっている．また，これらの鉱物と温泉水との間で化学平衡に到達していないことから，主要な化学反応後に海水が流入した可能性がある．また，硫酸イオンの還元およびメタン発生も水質に大きな影響を与えているものと推測される．

An experimental study on felsic rock –artificial seawater interaction; implications for hydrothermal alteration and sulfate formation in the Kuroko mining area of Japan

Y. Ogawa, N. Shikazono，D. Ishiyama，H. Sato，T. Mizuta

Mineralium Deposita   33 ( 3 ) 812 - 821   2005.03  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

300℃における水―岩石反応に伴い，未変質流紋岩では，マグネシウム，カルシウム，ストロンチウムを岩石中に取り込みスメクタイト化が進行するのに対し，スメクタイトを含む弱変質デイサイトでは，マグネシウムのみがスメクタイトに取り込まれ，カルシウム，ストロンチウムが熱水中へと排出されることを見出した．これらの結果より，酸性岩の熱水変質に伴う元素挙動には，少なくとも２つのステージが存在することを確認した．スメクタイト化進行とともに岩石中のストロンチウム同位体比は海水中の値に近づくものと実験結果から予測される．実際，黒鉱鉱床地域の酸性岩でも同様の傾向が確認された．

Novel stereocontrolled glycosidations of olivoses using montmorillonite K-10 as an environmentally benign catalyst

T. Jyojima, M. Miyamoto, Y. Ogawa, S. Matsumura, K. Toshima

Tetrahedron Letters   28 ( 3 ) 28 - 32   1999.07  [Refereed]

Research paper (journal)   Domestic Co-author

マクロライド系抗生物質の全合成にあたり，糖とアグリコン（アルコール）を結合させる高立体選択的グリコシル化反応の開発が不可欠となる．本研究に置いては，環境重要型固体酸触媒モンモリロナイトK-10を用いて，第4位に導入したカルボニル基を含む置換基による隣接関与を用い，困難とされたβ体を優先的に合成する反応を開発した．また，第4位にシリル基を含む置換基を導入することで，α体が高立体選択的に合成されることを見出した．