Кейко Хаттори
Геохимик, минералог и академик
Кейко Хаттори
Род занятийГеохимик , минералог и академик
Академическое образование
ОбразованиеБакалавр наук, Геология (1972)
Магистр наук, Геология (1974)
Кандидат наук, Геохимия (1977)
Альма-матерТокийский университет
Академическая работа
УчрежденияУниверситет Оттавы , Канада

Кейко Хаттори — геохимик и минералог . Она — заслуженный профессор геохимии и месторождений полезных ископаемых на кафедре наук о Земле и окружающей среде в Университете Оттавы . [1]

Хаттори наиболее известна своими исследованиями аспектов эволюции атмосферы и мантии Земли , а также образования дуговых вулканов и образования металлоносных вулканических дуг. Применение ею этих знаний привело к пониманию происхождения и местонахождения месторождений полезных ископаемых. В частности, она провела исследования по переносу халькофильных элементов ( подобных меди элементов) из плит в дуговые магмы через мантийные клинья , а также из дуговых магм в месторождения полезных ископаемых. Кроме того, ее работа охватывала разведочную геохимию, где она исследовала дисперсию металлов из захороненных месторождений, включая платину и палладий, в поверхностных средах. Она была назначена лектором по международному обмену 2022 года Общества экономических геологов (SEG) [2] и была удостоена премии Island Arc Award и золотой медали Такео Като. [3]

Хаттори является избранным членом Королевского общества Канады [4] и Минералогического общества Америки [5] .

Образование

Хаттори была первой женщиной-студенткой на геологическом факультете Токийского университета , который был основан в 1877 году. Там она получила степень магистра и доктора наук по изотопной геохимии. [6]

Карьера

Хаттори начала свою академическую карьеру в качестве постдокторанта в Университете Альберты в Эдмонтоне в 1977 году и участвовала в Международном проекте по бурению в качестве канадского делегата по изучению вулканических пород и термических изменений в Исландии. [7] В 1980 году она перешла в Университет Калгари в качестве научного сотрудника, совместно связанного с кафедрой физики и кафедрой геологии и геофизики. Три года спустя она присоединилась к Университету Оттавы в качестве доцента и была повышена до доцента на кафедре геологии в 1987 году. [6]

Она была первой женщиной-профессором на кафедрах наук о Земле в столичном регионе, а также первой женщиной-профессором месторождений полезных ископаемых в Канаде. В 1994 году она стала штатным профессором на кафедре наук о Земле и окружающей среде в Университете Оттавы. [8] В 2023 году ей было присвоено звание заслуженного профессора университета за вклад в научные исследования и образование. [9]

На протяжении всей своей карьеры Хаттори занимала многочисленные административные должности. С июля 1991 года по июнь 1994 года она занимала должность директора Центра геонаук Оттавы-Карлтона. [10] В 2004 году она была назначена заведующей кафедрой наук о Земле в Университете Оттавы, и занимала эту должность в течение четырех лет. [11]

Помимо административной работы, связанной с университетами, она участвовала в деятельности нескольких научных организаций, включая Минералогическое общество Америки, [12] Общество экономических геологов, [13] и Королевское общество Канады. Она является директором отдела наук о Земле, океане и атмосфере Королевского общества Канады (2021-2024). [14]

Хаттори был оценщиком программ аспирантских исследований в различных университетах Онтарио (1999-2002) и рецензентом программ по наукам о Земле в Американском университете Бейрута в Ливане (2016-17), Западном университете (2012) и Университете Хиросимы (2009). [1]

Хаттори был назначен приглашенным профессором в Лионском университете (1999) и Гренобльском университете (2016), приглашенным ученым в Japan Marine Science and Technology (2003-2004), приглашенным профессором в Институте Нагои , [15] приглашенным ученым-исследователем в Океанографическом институте Вудс-Хоул (1995-1996), приглашенным ученым-исследователем в Массачусетском технологическом институте (1989-1990). [1] [16]

Исследовать

Хаттори внесла вклад в область наук о Земле , используя геохимию микроэлементов и стабильные и радиогенные изотопы для понимания земных процессов. На ранних этапах своей карьеры она сосредоточилась на изучении активных вулканов и связанной с ними гидротермальной активности. Однако трагический случай на вершине колумбийского вулкана, приведший к потере нескольких коллег, побудил ее переключить фокус своих исследований на древние вулканические террейны в Канаде. За последние 14 лет она проводила исследования в различных регионах зон субдукции по всему миру, где океаническая кора субдуцирует и образует дуговые вулканы и горные пояса. Ее исследования включают изучение горных пород и сбор образцов для анализа сложных процессов субдукции и последующего возврата материалов на поверхность через вулканы. Ее области исследований включают Гималаи ( Северный Пакистан , Северная Индия ), Итальянские и Французские Альпы , Турцию , Китай , Японию , Филиппины , Перу и Доминиканскую Республику . [6]

Вклад Хаттори в науки о Земле в первую очередь сосредоточен на использовании обилия окислительно-восстановительных элементов и их изотопных составов для интерпретации процессов от поверхности до мантии. Ее открытия включают определение времени резкого повышения содержания кислорода в атмосфере около 2,2 млрд лет назад во время эволюции Земли, определение эволюции изотопов осмия в мантии, идентификацию серпентина как резервуара воды и подвижных в жидкости элементов в мантии и предоставление доказательств того, что окисленные мафические магмы выносят цветные металлы и серу из мантии, образуя гигантские месторождения меди, которые поставляют многие критически важные металлы для общества. Кроме того, ее работа способствовала открытию таких критических месторождений металлов через подвижность металлов в поверхностных водах . [17]

Эволюция окружающей среды на поверхности Земли

Хаттори представила доказательства в своей статье в Nature , которые разрешили давние дебаты относительно сроков изменения окисления поверхности древней Земли. Ее выводы показали, что уровень кислорода в атмосфере был все еще низким около 2,4 миллиарда лет назад, в раннем протерозое, на основе детального анализа изотопов серы осадочных пород на северном берегу озера Гурон. [18] В своей последующей работе, опубликованной в Science , она показала, что уровень кислорода в атмосфере резко вырос в осадочной последовательности примерно 2,3 миллиарда лет назад. [19]

Хаттори также подчеркнул роль вулканических процессов в формировании окислительно-восстановительных условий на поверхности, бросив вызов ранее существовавшему мнению о том, что повышенный фотосинтез был единственной причиной окисления поверхностной среды Земли. [20] Последующие работы предоставили дальнейшее подтверждение кристаллизации окисленных магматических сульфатов во время магматической кристаллизации, [21] а также присутствия таких сульфатных минералов в древних (2,6 миллиарда лет) магматических породах. [22]

Эволюция мантии

Хаттори определил эволюцию изотопов осмия в мантии Земли, предоставив доказательства аккреции хондритовых метеоритов после разделения ядра и мантии. [23]

До исследований Хаттори происхождение крупных самородков металлов платиновой группы в ручьях было предметом споров, некоторые предполагали образование речной воды в условиях тропического климата, а другие — механическую эрозию горных пород. Однако ее исследования представили доказательства, подтверждающие их образование в горных породах при высоких температурах, за которым последовала эрозия в ручьях. [24] [25] [26]

Благодаря исследованиям Хаттори было также обнаружено, что зерна платины, обнаруженные в ручьях, содержат кислород, что привело к первоначальным предположениям об оксиде платины; однако с помощью синхротронных методов было продемонстрировано, что кислород соединяется с железом, а не с платиной. [27]

Роль серпентинитов

Хаттори утверждала, что преобладающее мнение о формировании вулканов в дугах, что вода быстро высвобождается из субдуцирующих плит, когда они метаморфизуются в эклогитовые фации, не соответствует геологическим данным. Вместо этого она предложила альтернативный механизм, предполагающий, что вода непрерывно высвобождается из плит и хранится в виде серпентинитов (гидратированных мантийных пород), и подчеркнула, что последующее обезвоживание этих серпентинитов запускает формирование дуговых вулканов. Ее работа установила важность и распределение серпентинитов на основных океанических ложах, которые контролируют сейсмическую активность и потенциально могли сыграть роль в зарождении жизни на планете. [28] [29] [30]

Кроме того, работа Хаттори подчеркнула, что тяжелые металлы и металлоиды, такие как мышьяк и сурьма, как правило, считаются сконцентрированными в сульфидах, но в условиях дефицита серы эти элементы ведут себя как обычные породообразующие элементы. [30] [31]

Окислительное состояние мантии

Хаттори и Де Хоог, рассмотрев дебаты вокруг причины изменения условий окисления в магматических породах на неглубоких уровнях земной коры, документально подтвердили, что сильно окисленные условия пород являются неотъемлемой характеристикой исходной магмы в мантии. [32] Они подчеркнули способность окисленных магм переносить большие количества серы и металлов.

В своей работе 1995 года Хаттори предоставила первоначальную документацию окисленного мышьяка в общей восстановленной мантии, поскольку мышьяк присутствует, заменяя Si. Один из ее аспирантов, Цзянь Вангм, оценил окислительно-восстановительное состояние мантийных пород и обнаружил, что углерод является основным регулятором условий окисления мантии в зонах субдукции. [33]

Окисленные основные магмы для образования месторождений цветных металлов

Научный интерес Хаттори также распространился на месторождения порфирового типа, которые поставляют критически важные металлы, такие как медь, молибден и золото. В ходе своих исследований она представила доказательства, подтверждающие идею о том, что сера и металлы имеют свое происхождение в мантии, [34] [35] и предположила, что они были извлечены и перенесены мафическими магмами из мантии на неглубокие уровни земной коры. Это предложение основывалось на ее более ранней работе по продуктам извержения Пинатубо, где металлы и сера высвобождаются из мафических магм во время их подъема и включаются в вышележащие извергнутые кислые магмы. [21] Кроме того, Сис-Ян ДеХуг, ее научный сотрудник, получивший докторскую степень, представил доказательства того, что окисленные магмы способны переносить металлы и серу из глубин мантии на неглубокие уровни земной коры. [32]

Рассеивание металлов в поверхностных средах

Хаттори разработала аналитические методы, которые продемонстрировали высокую подвижность палладия в виде растворимых нейтральных и анионных комплексов в поверхностных водах. Такое поведение позволяет металлу широко рассеиваться из своих источников и встраиваться в растения и богатую органикой почву. [36] Результаты ее исследований были представлены на различных отраслевых семинарах, включая краткосрочные курсы, связанные с Международной конференцией по платине в Оулу, Финляндия, и встречей Ассоциации старателей и разработчиков в Торонто. Кроме того, ее исследования представили контрастную перспективу ранее предполагаемому происхождению металлов в торфе из низменности Гудзонова залива. Хотя ранее предполагалось, что металлы в торфе происходят от промышленной деятельности далеко к югу от северного региона, она продемонстрировала, что состав омбротрофного торфа сильно зависит от подстилающих пород, даже тех, которые расположены на глубине до 20 метров под поверхностью. Это наблюдение еще раз подчеркнуло, что состав торфа может служить полезным индикатором для обнаружения скрытых месторождений, включая кимберлиты, в которых находятся алмазы. [37]

Хаттори также исследовал прочные минералы, которые могут распространяться ручьями и ледниками, чтобы оценить их полезность для поиска месторождений полезных ископаемых.

Награды и почести

  • 2011 г. – избран членом Королевского общества Канады.
  • 2012 г. – избран членом Минералогического общества Америки.
  • 2013 – Премия Island Arc, Геологическое общество Японии
  • 2022 – Золотая медаль Такео Като, Общество геологии ресурсов [3]
  • 2022 г. – Международный обмен лекторами, Общество экономических геологов [2]
  • 2023 г. – Заслуженный профессор университета Оттавы [9]
  • 2024 - Медаль Дункана Р. Дерри от Геологической ассоциации Канады [38]

Избранные статьи

  • Хаттори, К. (1993). Высокосернистая магма, продукт выделения флюида из подстилающей мафической магмы: свидетельства с горы Пинатубо, Филиппины. Геология , 21(12), 1083–1086.
  • Хаттори, К. Х. и Кит, Дж. Д. (2001). Вклад мафического расплава в порфировую медную минерализацию: доказательства из горы Пинатубо, Филиппины, и каньона Бингем, штат Юта, США. Mineralium Deposita , 36, 799–806.
  • Хаттори, КХ и Гийо, С. (2003, апрель). Вулканические фронты как следствие дегидратации серпентинита в мантийном клине. В EGS-AGU-EUG Joint Assembly .
  • Takahashi, Y., Minamikawa, R., Hattori, KH, Kurishima, K., Kihou, N., & Yuita, K. (2004). Поведение мышьяка на рисовых полях в течение цикла затопленных и незатопленных периодов. Environmental Science & Technology , 38(4), 1038–1044.
  • Гийо, С., Хаттори, К., 2013. Серпентиниты: основные роли в геодинамике, дуговом вулканизме, устойчивом развитии и происхождении жизни. Элементы, 9 (2),. 95-98. Doi: 10.2113/gselements.9.2.25
  • Хаттори, К. Х. и Гийо, С. (2003l). Вулканические фронты как следствие дегидратации серпентинита в мантийном клине. Геология, 31 (6), 525-528.
  • Хаттори, К., Такахаши, И., Гийо, С. и Йохансон, Б. (2005). Наличие мышьяка (V) в серпентинитах преддуговой мантии на основе исследования рентгеновской абсорбционной спектроскопии. Geochimica et Cosmochimica Acta , 69(23), 5585–5596.
  • Паже, Л. и Хаттори, К. (2017). Отслеживание циклов галогена и бора в зонах субдукции на основе обдукцированных, субдукцированных и преддуговых серпентинитов Доминиканской Республики. Научные отчеты , 7(1), 17776.

Ссылки

  1. ^ abc "Участники". uniweb.uottawa.ca .
  2. ^ ab "Предыдущие преподаватели по международному обмену | SEG (Общество экономических геологов)". www.segweb.org .
  3. ^ ab «各賞受賞者・表彰者 | 資源地質学会 – Общество геологии ресурсов».
  4. ^ "Академия наук | Королевское общество Канады". rsc-src.ca . 19 июля 2018 г.
  5. ^ «Минералогическое общество Америки» (PDF) .
  6. ^ abc "Профиль карьеры: профессор Кейко Хаттори". The Fulcrum . 18 октября 2021 г.
  7. ^ Хаттори, Кейко; Мюленбахс, Карлис (10 августа 1982 г.). «Соотношения изотопов кислорода в исландской коре». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 87 (B8): 6559– 6565. Bibcode : 1982JGR....87.6559H. doi : 10.1029/JB087iB08p06559 – через CrossRef.
  8. ^ Маккалоу, Брайан (22 сентября 2018 г.). «Докторанты из Оттавы исследуют захватывающие аспекты геологической науки». The Ottawa Citizen. стр. E4.
  9. ^ ab "Заслуженный профессор университета". О нас .
  10. ^ "Оттавско-Карлтонский центр геонаук". www3.carleton.ca .
  11. ^ Deachman, Bruce (12 октября 2006 г.). «Взрыв такой силы требует координации и большого количества тротила». The Ottawa Citizen. стр. 3.
  12. ^ «Минералогическое общество Америки — Письмо президента» (PDF) .
  13. ^ «Экономическая геология».
  14. ^ «Процессы и отборочные комитеты». 28 сентября 2020 г.
  15. ^ Хаттори, Кейко; Уоллис, Саймон; Энами, Масаки; Мизуками, Томоюки (2010). «Субдукция мантийных клиновидных перидотитов: доказательства из ультрамафического тела Хигаси-акаиси в метаморфическом поясе Санбагава». Island Arc . 19 (1): 192–207 . Bibcode : 2010IsArc..19..192H. doi : 10.1111/j.1440-1738.2009.00696.x. S2CID  54815565.
  16. ^ Хаттори, Кейко; Харт, Стэнли Р. (1991). «Соотношения изотопов осмия в минералах платиновой группы, связанных с ультрамафическими интрузиями: эволюция изотопов осмия в океанической мантии». Earth and Planetary Science Letters . 107 ( 3–4 ): 499–514 . Bibcode : 1991E&PSL.107..499H. doi : 10.1016/0012-821X(91)90096-Z.
  17. ^ "Кейко Хаттори". ученый.google.ca .
  18. ^ Хаттори, Кейко; Кэмпбелл, Финли А.; Краузе, Х. Рой (2 марта 1983 г.). «Распространенность изотопов серы в афебских обломочных породах: последствия для современной атмосферы». Nature . 302 (5906): 323– 326. Bibcode :1983Natur.302..323H. doi :10.1038/302323a0. S2CID  4338358 – через www.nature.com.
  19. ^ Хаттори, Кейко; Краузе, Х. Рой; Кэмпбелл, Финли А. (1983). «Начало окисления серы в континентальных средах: около 2,2 × 109 лет назад». Science . 221 (4610): 549– 551. doi :10.1126/science.221.4610.549. PMID  17830956. S2CID  19381660.
  20. ^ Хаттори, Кейко; Кэмерон, Эйон М. (2 января 1986 г.). «Архейский магматический сульфат». Nature . 319 (6048): 45– 47. Bibcode :1986Natur.319...45H. doi :10.1038/319045a0. S2CID  4342100 – через www.nature.com.
  21. ^ ab «Высокосернистая магма, продукт выделения флюида из подстилающей мафической магмы: доказательства из вулкана Пинатубо, Филиппины».
  22. ^ "Срастания барита и целестина в архейских плутонах: продукт окислительной гидротермальной активности, связанной с щелочными интрузиями" (PDF) .
  23. ^ Хаттори, Кейко; Харт, Стэнли Р. (1 декабря 1991 г.). «Соотношения изотопов осмия в минералах платиновой группы, связанных с ультрамафическими интрузиями: эволюция изотопов осмия в океанической мантии». Earth and Planetary Science Letters . 107 (3): 499– 514. Bibcode : 1991E&PSL.107..499H. doi : 10.1016/0012-821X(91)90096-Z – через ScienceDirect.
  24. ^ Хаттори, Кейко; Кабри, Луис Дж.; Харт, Стэнли Р. (1 марта 1991 г.). «Соотношения изотопов осмия в зернах платиноидов, связанных с многослойным комплексом Фритауна, Сьерра-Леоне, и их происхождение». Вклад в минералогию и петрологию . 109 (1): 10– 18. Bibcode : 1991CoMP..109...10H. doi : 10.1007/BF00687197. S2CID  73638764 – через Springer Link.
  25. ^ «Происхождение самородков минералов платиновой группы, установленное на основе исследования изотопов осмия» (PDF) .
  26. ^ Хаттори, Кейко; Бургат, Клаус-Питер; Харт, Стэнли Р. (2 июня 1992 г.). «Изотопное исследование Os минералов платиновой группы в хромититах в ультрамафических интрузиях альпийского типа и связанных с ними россыпях на Борнео». Mineralogic Magazine . 56 (383): 157– 164. Bibcode : 1992MinM...56..157H. doi : 10.1180/minmag.1992.056.383.02. S2CID  128816288 – через Cambridge University Press.
  27. ^ Хаттори, Кейко; Такахаши, Йошио; Оже, Тьерри (30 августа 2010 г.). «Минералогия и происхождение кислородсодержащих платино-железных зерен на основе исследования рентгеновской абсорбционной спектроскопии». American Mineralogist . 95 (4): 622. Bibcode :2010AmMin..95..622H. doi :10.2138/am.2010.3391. hdl : 10393/19591 – через ruor.uottawa.ca.
  28. ^ «Серпентиниты: основные роли в геодинамике, дуговом вулканизме, устойчивом развитии и происхождении жизни».
  29. ^ «Вулканические фронты образуются в результате дегидратации серпентинита в преддуговом мантийном клине».
  30. ^ ab Hattori, Kéiko H.; Guillot, Stéphane (2 сентября 2007 г.). "Геохимический характер серпентинитов, связанных с метаморфическими породами высокого и сверхвысокого давления в Альпах, на Кубе и в Гималаях: рециркуляция элементов в зонах субдукции: ГЕОХИМИЯ СЕРПЕНТИНИТОВ". Геохимия, геофизика, геосистемы . 8 (9): n/a. doi : 10.1029/2007GC001594 . hdl : 10393/22708 . S2CID  54683093.
  31. ^ Хаттори, Кейко; Такахаши, Йошио; Гийо, Стефан; Йохансон, Бо (1 декабря 2005 г.). «Распространенность мышьяка (V) в серпентинитах преддуговой мантии на основе изучения рентгеновской абсорбционной спектроскопии». Geochimica et Cosmochimica Acta . 69 (23): 5585– 5596. Bibcode : 2005GeCoA..69.5585H. doi : 10.1016/j.gca.2005.07.009 – через ScienceDirect.
  32. ^ ab de Hoog, JCM; Hattori, KH; Hoblitt, RP (1 февраля 2004 г.). «Окисленная богатая серой мафическая магма на горе Пинатубо, Филиппины». Contributions to Mineralogy and Petrology . 146 (6): 750– 761. Bibcode : 2004CoMP..146..750D. doi : 10.1007/s00410-003-0532-4. S2CID  129232046 – через Springer Link.
  33. ^ Ван, Цзянь; Хаттори, Кейко Х.; Килиан, Рольф; Стерн, Чарльз Р. (1 мая 2007 г.). «Метасоматизм перидотитов субдуговой мантии под самой южной частью Южной Америки: снижение fO2 расплавом плиты». Вклад в минералогию и петрологию . 153 (5): 607– 624. Bibcode : 2007CoMP..153..607W. doi : 10.1007/s00410-006-0166-4. S2CID  55673386 – через Springer Link.
  34. ^ Hattori, Kéiko H.; Keith, Jeffrey D. (1 декабря 2001 г.). «Вклад мафического расплава в порфировую медную минерализацию: доказательства из горы Пинатубо, Филиппины, и каньона Бингем, штат Юта, США». Mineralium Deposita . 36 (8): 799– 806. Bibcode : 2001MinDe..36..799H. doi : 10.1007/s001260100209. S2CID  128559718 – через Springer Link.
  35. ^ Виала, М.; Хаттори, К. (1 апреля 2021 г.). «Горнодобывающий район Хуальгайок, северное Перу: тестирование использования состава циркона при разведке месторождений порфирового типа». Журнал геохимической разведки . 223 : 106725. Bibcode : 2021JCExp.22306725V. doi : 10.1016/j.gexplo.2021.106725. S2CID  234257450 – через ScienceDirect.
  36. ^ «Использование высокой подвижности палладия в поверхностных средах при разведке месторождений элементов платиновой группы: данные из региона Лак-дес-Иль, северо-запад Онтарио» (PDF) .
  37. ^ Hattori, Kéiko H.; Hamilton, Stewart (1 декабря 2008 г.). «Геохимия торфа над кимберлитами в районе Аттавапискат, низменности залива Джеймс, северная Канада». Applied Geochemistry . 23 (12): 3767– 3782. Bibcode : 2008ApGC...23.3767H. doi : 10.1016/j.apgeochem.2008.09.012 – через ScienceDirect.
  38. ^ «Медаль Дункана Р. Дерри 2024 года присуждена доктору Кейко Хаттори (Университет Оттавы)».
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Кейко_Хаттори&oldid=1243753701"