Кейко Хаттори
Кейко Хаттори | |
---|---|
Род занятий | Геохимик , минералог и академик |
Академическое образование | |
Образование | Бакалавр геологии (1972) Магистр геологии (1974 г.) Кандидат геохимических наук (1977) |
Альма-матер | Токийский университет |
Академическая работа | |
Учреждения | Университет Оттавы , Канада |
Кейко Хаттори — геохимик и минералог . Она является заслуженным профессором геохимии и месторождений полезных ископаемых на факультете наук о Земле и окружающей среде Университета Оттавы . [ 1 ]
Хаттори наиболее известна своими исследованиями аспектов эволюции атмосферы и мантии Земли , а также образования дуговых вулканов и образования металлоплодородных вулканических дуг. Применение ею этих знаний привело к пониманию происхождения и местоположения месторождений полезных ископаемых. В частности, она проводила исследования по переносу халькофильных элементов ( медеподобных элементов) из слябов в дуговые магмы через мантийные клинья , а также из дуговых магм в месторождения полезных ископаемых. Кроме того, ее работа охватывала геологоразведочную геохимию, где она исследовала рассеяние металлов из погребенных месторождений, включая платину и палладий , в поверхностных средах. Она была назначена лектором по международному обмену Общества экономических геологов (SEG) в 2022 году. [ 2 ] и был лауреатом премии Island Arc Award и золотой медали Такео Като. [ 3 ]
Хаттори - избранный член Королевского общества Канады. [ 4 ] и Минералогическое общество Америки . [ 5 ]
Образование
[ редактировать ]Хаттори была первой студенткой факультета геологии Токийского университета , основанного в 1877 году. Там она защитила степень магистра и доктора философии по изотопной геохимии. [ 6 ]
Карьера
[ редактировать ]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 с кафедрой физики и кафедрой геологии и геофизики. Три года спустя она поступила на работу в Оттавский университет в качестве доцента, а в 1987 году получила звание доцента кафедры геологии. [ 6 ]
Она была первой женщиной-профессором на факультетах наук о Земле в столичном регионе, а также первой женщиной-профессором по месторождениям полезных ископаемых в Канаде. В 1994 году она стала профессором кафедры наук о Земле и окружающей среде Университета Оттавы. [ 8 ] В 2023 году ей было присвоено звание заслуженного профессора университета за вклад в научные исследования и образование. [ 9 ]
За свою карьеру Хаттори занимала множество административных должностей. С июля 1991 г. по июнь 1994 г. она занимала должность директора Геофизического центра Оттавы-Карлтона. [ 10 ] В 2004 году она была назначена заведующим кафедрой наук о Земле в Университете Оттавы и занимала эту должность четыре года. [ 11 ]
Помимо административной работы, связанной с университетами, она участвовала в деятельности нескольких научных организаций, в том числе Минералогического общества 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 гг.). [ 14 ]
Хаттори был оценщиком программ последипломных исследований в различных университетах Онтарио (1999–2002 гг.) и рецензентом программ геолого-геофизических исследований Американского университета в Бейруте в Ливане (2016–17 гг.), Западного университета (2012 г.) и Университета Хиросимы (2009 г.). [ 1 ]
Хаттори был назначен приглашенным профессором Лионского университета (1999 г.) и Университета Гренобля (2016 г.), приглашенным научным сотрудником Японского института морских наук и технологий (2003–2004 гг.), приглашенным профессором Института Нагои . [ 15 ] Приглашенные ученые-исследователи в Океанографическом институте Вудс-Хоул (1995–1996 годы), приглашенный научный сотрудник Массачусетского технологического института (1989–1990 годы). [ 1 ] [ 16 ]
Исследовать
[ редактировать ]Хаттори внес вклад в область наук о Земле , используя геохимию микроэлементов , а также стабильные и радиогенные изотопы для понимания земных процессов. На ранних этапах своей карьеры она сосредоточилась на изучении действующих вулканов и связанной с ними гидротермальной активности. Однако трагическая авария на вершине колумбийского вулкана, повлекшая за собой гибель нескольких коллег, побудила ее сместить 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 субдуцируется и образует дуговые вулканы и горные пояса. Ее исследования включают изучение горных пород и сбор образцов для анализа сложных процессов субдукции и последующего возвращения материалов на поверхность через вулканы. Области ее исследований включали 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 изотопного состава для интерпретации процессов от поверхности до мантии. Ее открытия включают время резкого повышения содержания кислорода в атмосфере примерно 2,2 миллиарда лет назад во время эволюции Земли, определение эволюции изотопа осмия в мантии, идентификацию серпентина как резервуара воды и подвижных в жидкости элементов в мантии. и предоставление доказательств того, что окисленные основные 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 важных месторождений металлов благодаря подвижности металлов в поверхностных водах . [ 17 ]
Эволюция окружающей среды на поверхности Земли
[ редактировать ]представила доказательства Хаттори в своей статье в журнале Nature , которые разрешили давнюю дискуссию относительно времени изменения окисления поверхности древней Земли. Ее результаты показали, что уровень кислорода в атмосфере все еще был низким около 2,4 миллиарда лет назад, в раннем протерозое, основываясь на подробном изотопном анализе серы осадочных пород на северном берегу озера Гурон. [ 18 ] В своей последующей работе, опубликованной в журнале Science , она обнаружила, что уровень кислорода в атмосфере резко возрос в осадочных толщах примерно за 2,3 миллиарда лет. [ 19 ]
Хаттори также подчеркнул роль вулканических процессов в формировании окислительно-восстановительного состояния поверхности, бросив вызов ранее существовавшему убеждению, что усиление фотосинтеза несет исключительную ответственность за окисление поверхностной среды Земли. [ 20 ] Последующие работы предоставили дальнейшее подтверждение кристаллизации окисленных магматических сульфатов во время магматической кристаллизации. [ 21 ] а также наличие таких сульфатных минералов в древних (возрастом 2,6 миллиарда лет) магматических породах. [ 22 ]
Эволюция мантии
[ редактировать ]Хаттори определил эволюцию изотопа осмия в мантии Земли, предоставив доказательства аккреции хондритических метеоритов после разделения ядра и мантии. [ 23 ]
До исследования Хаттори происхождение крупных самородков металлов платиновой группы в ручьях было предметом споров: некоторые предполагали образование речной воды в условиях тропического климата, а другие предполагали механическую эрозию горных пород. Однако ее исследования представили доказательства, подтверждающие их образование в горных породах при высоких температурах с последующей эрозией ручьев. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
Благодаря исследованиям Хаттори также было обнаружено, что зерна платины, найденные 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
[ редактировать ]Хаттори утверждал, что преобладающая точка зрения на формирование вулканов в форме дуг и дуг, согласно которой вода быстро высвобождается из погружающихся плит, когда они метаморфизуются в эклогитовую фацию, несовместима с геологическими данными. Вместо этого она предложила альтернативный механизм, предполагая, что вода постоянно выделяется из плит и хранится в виде серпентинитов (гидратированных мантийных пород), и подчеркнула, что последующая дегидратация этих серпентинитов вызывает образование дуговых вулканов. Ее работа установила важность и распространение серпентинитов на дне основных океанов, 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, обычно считаются концентрированными в сульфидах, но в условиях дефицита серы эти элементы ведут себя как обычные породообразующие элементы. [ 30 ] [ 31 ]
Условия окисления мантии
[ редактировать ]Хаттори и Де Хоог, рассмотрев дебаты вокруг причины различных условий окисления в магматических породах на неглубоких уровнях земной коры, документально подтвердили, что сильно окисленные состояния пород являются внутренним свойством исходной магмы в мантии. [ 32 ] Они подчеркнули способность окисленной магмы также переносить большие количества серы и металлов.
В своей работе 1995 года Хаттори предоставила первоначальные данные об окисленном мышьяке в общей восстановленной мантии, поскольку мышьяк присутствует в результате замены 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 полиметаллов.
[ редактировать ]Исследовательский интерес Хаттори также распространился на месторождения порфирового типа, которые поставляют важные металлы, такие как медь, молибден и золото. В ходе своих исследований она представила доказательства, подтверждающие мнение о том, что сера и металлы происходят из мантии. [ 34 ] [ 35 ] и предположил, что они были извлечены и перенесены основными магмами из мантии на неглубокие уровни земной коры. Это предложение было основано на ее более ранней работе о продуктах извержения Пинатубо, где металлы и сера высвобождаются из основных магм во время их подъема и включаются в вышележащие извергнутые кислые магмы. [ 21 ] Кроме того, Сис-Ян ДеХуг, ее научный сотрудник, постдокторант, предоставил доказательства того, что окисленная магма способна переносить металлы и серу из глубин мантии на мелкие уровни земной коры. [ 32 ]
Дисперсия металлов в поверхностных средах
[ редактировать ]Хаттори разработал аналитические методы, которые продемонстрировали высокую подвижность палладия в виде растворимых нейтральных анионных комплексов в поверхностных водах. Такое поведение позволяет металлу широко распространяться из его источников и проникать в растения и богатую органикой почву. [ 36 ] Результаты ее исследований были представлены на различных отраслевых семинарах, в том числе на краткосрочных курсах, связанных с Международной платиновой конференцией в Оулу, Финляндия, и на встрече Ассоциации геологоразведчиков и девелоперов в Торонто. Кроме того, ее исследования предоставили противоположную точку зрения ранее предполагаемому происхождению металлов в торфе из низменности Гудзонова залива. Хотя ранее предполагалось, что металлы в торфе возникли в результате промышленной деятельности далеко на юге северного региона, она продемонстрировала, что на состав омбротрофного торфа сильно влияют подстилающие породы, даже те, которые расположены на глубине до 20 метров от поверхности. Это наблюдение еще раз подчеркнуло, что состав торфа может служить полезным индикатором для обнаружения скрытых месторождений, в том числе кимберлитов, содержащих алмазы. [ 37 ]
Хаттори также исследовал прочные минералы, которые могут быть рассеяны ручьями и ледниками, чтобы оценить их полезность при поиске месторождений полезных ископаемых.
Награды и почести
[ редактировать ]- 2011 г. – избранный член Королевского общества Канады.
- 2012 – избранный член Минералогического общества Америки.
- 2013 – Премия Island Arc, Геологическое общество Японии.
- 2022 – Золотая медаль Такео Като, Общество ресурсной геологии. [ 3 ]
- 2022 г. – преподаватель международного обмена, Общество экономических геологов. [ 2 ]
- 2023 – Заслуженный профессор университета Оттавы. [ 9 ]
Избранные статьи
[ редактировать ]- Хаттори, К. (1993). Высокосернистая магма, продукт выделения жидкости из подстилающей основной магмы: данные с горы Пинатубо, Филиппины. Геология , 21 (12), 1083–1086.
- Хаттори, К. Х., и Кейт, JD (2001). Вклад основного расплава в медно-порфировую минерализацию: данные с горы Пинатубо, Филиппины, и каньона Бингем, штат Юта, США. Минералий Депозит , 36, 799–806.
- Хаттори, К. Х., и Гийо, С. (апрель 2003 г.). Вулканические фронты как следствие дегидратации серпентинита в мантийном клине. В совместной ассамблее EGS-AGU-EUG .
- Такахаши Ю., Минамикава Р., Хаттори К. Х., Куришима К., Кихо Н. и Юита К. (2004). Поведение мышьяка на рисовых полях во время цикла затопленных и незатопленных периодов. Экологические науки и технологии , 38(4), 1038–1044.
- Гийо С., Хаттори К., 2013. Серпентиниты: важная роль 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 серпентинитов в мантийном клине. Геология, 31 (6), 525-528.
- Хаттори К., Такахаши Ю., Гийо С. и Йохансон Б. (2005). Встречаемость мышьяка (V) в преддуговых мантийных серпентинитах по данным рентгеноабсорбционной спектроскопии. Geochimica et Cosmochimica Acta , 69 (23), 5585–5596.
- Пейдж Л. и Хаттори К. (2017). Отслеживание цикличности галогенов и B в зонах субдукции на основе обдуктированных, субдуцированных и преддуговых серпентинитов Доминиканской Республики. Научные отчеты , 7 (1), 17776.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с «Члены» . uniweb.uottawa.ca .
- ^ Перейти обратно: а б «Предыдущие преподаватели по международному обмену | SEG (Общество экономических геологов)» . www.segweb.org .
- ^ Перейти обратно: а б «Лауреаты каждой награды и благодарители | Общество ресурсной геологии – Общество ресурсной геологии» .
- ^ «Академия наук | Королевское общество Канады» . rsc-src.ca . 19 июля 2018 г.
- ^ «Минералогическое общество Америки» (PDF) .
- ^ Перейти обратно: а б с «Профиль карьеры: профессор Кейко Хаттори» . Точка опоры . 18 октября 2021 г.
- ^ Хаттори, Кейко; Мюленбахс, Карлис (10 августа 1982 г.). «Соотношения изотопов кислорода в исландской коре» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 87 (Б8): 6559–6565. Бибкод : 1982JGR....87.6559H . doi : 10.1029/JB087iB08p06559 — через CrossRef.
- ^ Маккалоу, Брайан (22 сентября 2018 г.). «Докторанты Оттавы, исследующие интересные аспекты геологической науки». Гражданин Оттавы. п. Е4.
- ^ Перейти обратно: а б «Заслуженный профессор университета» . О нас .
- ^ «Геонаучный центр Оттавы-Карлтона» . www3.carleton.ca .
- ^ Дичман, Брюс (12 октября 2006 г.). «Взрыв такой силы требует координации, большого количества тротила». Гражданин Оттавы. п. 3.
- ^ «Минералогическое общество Америки - письмо президента» (PDF) .
- ^ «Экономическая геология» .
- ^ «Процессы и отборочные комиссии» . 28 сентября 2020 г.
- ^ Хаттори, Кейко; Уоллис, Саймон; Энами, Масаки; Мизуками, Томоюки (2010). «Субдукция перидотитов мантийного клина: данные по ультраосновному телу Хигаси-акаиси в метаморфическом поясе Санбагава» . Островная арка . 19 (1): 192–207. Бибкод : 2010IsArc..19..192H . дои : 10.1111/j.1440-1738.2009.00696.x . S2CID 54815565 .
- ^ Хаттори, Кейко; Харт, Стэнли Р. (1991). «Соотношения изотопов осмия в минералах платиновой группы, связанных с ультраосновными интрузиями: изотопная эволюция осмия океанической мантии» . Письма о Земле и планетологии . 107 (3–4): 499–514. Бибкод : 1991E&PSL.107..499H . дои : 10.1016/0012-821X(91)90096-Z .
- ^ «Кейко Хаттори» . ученый.google.ca .
- ^ Хаттори, Кейко; Кэмпбелл, Финли А.; Крауз, Х. Рой (2 марта 1983 г.). «Содержание изотопов серы в афебских обломочных породах: последствия для современной атмосферы» . Природа . 302 (5906): 323–326. Бибкод : 1983Natur.302..323H . дои : 10.1038/302323a0 . S2CID 4338358 – через www.nature.com.
- ^ Хаттори, Кейко; Крауз, Х. Рой; Кэмпбелл, Финли А. (1983). «Начало окисления серы в континентальной среде: около 2,2 × 109 лет назад» . Наука . 221 (4610): 549–551. дои : 10.1126/science.221.4610.549 . ПМИД 17830956 . S2CID 19381660 .
- ^ Хаттори, Кейко; Кэмерон, Эйон М. (2 января 1986 г.). «Архейский магматический сульфат» . Природа . 319 (6048): 45–47. Бибкод : 1986Natur.319...45H . дои : 10.1038/319045a0 . S2CID 4342100 – через www.nature.com.
- ^ Перейти обратно: а б «Высокосернистая магма, продукт выделения жидкости из подстилающей основной магмы: данные с горы Пинатубо, Филиппины» .
- ^ «Сростки барита и целестина в архейских плутонах: продукт окислительной гидротермальной деятельности, связанной с щелочными интрузиями» (PDF) .
- ^ Хаттори, Кейко; Харт, Стэнли Р. (1 декабря 1991 г.). «Соотношения изотопов осмия в минералах платиновой группы, связанных с ультраосновными интрузиями: изотопная эволюция осмия океанической мантии» . Письма о Земле и планетологии . 107 (3): 499–514. Бибкод : 1991E&PSL.107..499H . doi : 10.1016/0012-821X(91)90096-Z – через ScienceDirect.
- ^ Хаттори, Кейко; Кабри, Луи Дж.; Харт, Стэнли Р. (1 марта 1991 г.). «Соотношения изотопов осмия в зернах МПГ, связанных со слоистым комплексом Фритауна, Сьерра-Леоне, и их происхождение» . Вклад в минералогию и петрологию . 109 (1): 10–18. Бибкод : 1991CoMP..109...10H . дои : 10.1007/BF00687197 . S2CID 73638764 — через Springer Link.
- ^ «Происхождение самородков минералов платиновой группы, выявленное на основе исследования изотопа осмия» (PDF) .
- ^ Хаттори, Кейко; Бургат, Клаус-Петер; Харт, Стэнли Р. (2 июня 1992 г.). «Ос-изотопное исследование минералов платиновой группы в хромититах ультраосновных интрузий альпийского типа и связанных с ними россыпей на Борнео» . Минералогический журнал . 56 (383): 157–164. Бибкод : 1992MinM...56..157H . дои : 10.1180/minmag.1992.056.383.02 . S2CID 128816288 – через издательство Кембриджского университета.
- ^ Хаттори, Кейко; Такахаси, Ёсио; Оже, Тьерри (30 августа 2010 г.). «Минералогия и происхождение кислородсодержащих платиножелезных зерен на основе исследований рентгеновской абсорбционной спектроскопии» . Американский минералог . 95 (4): 622. Бибкод : 2010AmMin..95..622H . дои : 10.2138/am.2010.3391 . hdl : 10393/19591 – через ruor.uottawa.ca.
- ^ «Серпентиниты: важнейшая роль в геодинамике, дуговом вулканизме, устойчивом развитии и происхождении жизни» .
- ^ «Вулканические фронты образуются вследствие дегидратации серпентинита в преддуговом мантийном клине» .
- ^ Перейти обратно: а б Хаттори, Кейко Х.; Гийо, Стефан (2 сентября 2007 г.). «Геохимический характер серпентинитов, связанных с метаморфическими породами высокого и сверхвысокого давления в Альпах, Кубе и Гималаях: переработка элементов в зонах субдукции: ГЕОХИМИЯ СЕРПЕНТИНИТОВ» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 8 (9): н/д. дои : 10.1029/2007GC001594 . hdl : 10393/22708 . S2CID 54683093 .
- ^ Хаттори, Кейко; Такахаси, Ёсио; Гийо, Стефан; Йохансон, Бо (1 декабря 2005 г.). «Нахождение мышьяка (V) в преддуговых мантийных серпентинитах по данным рентгеноабсорбционной спектроскопии» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 69 (23): 5585–5596. Бибкод : 2005GeCoA..69.5585H . doi : 10.1016/j.gca.2005.07.009 – через ScienceDirect.
- ^ Перейти обратно: а б де Хоог, JCM; Хаттори, КХ; Хоблитт, Р.П. (1 февраля 2004 г.). «Окисленная богатая серой основная магма на горе Пинатубо, Филиппины» . Вклад в минералогию и петрологию . 146 (6): 750–761. Бибкод : 2004CoMP..146..750D . дои : 10.1007/s00410-003-0532-4 . S2CID 129232046 — через Springer Link.
- ^ Ван, Цзянь; Хаттори, Кейко Х.; Килиан, Рольф; Стерн, Чарльз Р. (1 мая 2007 г.). «Метасоматоз субдуговых мантийных перидотитов ниже самого юга Южной Америки: уменьшение fO2 за счет плавления плит» . Вклад в минералогию и петрологию . 153 (5): 607–624. Бибкод : 2007CoMP..153..607W . дои : 10.1007/s00410-006-0166-4 . S2CID 55673386 — через Springer Link.
- ^ Хаттори, Кейко Х.; Кейт, Джеффри Д. (1 декабря 2001 г.). «Вклад основного расплава в медно-порфировую минерализацию: данные с горы Пинатубо, Филиппины, и каньона Бингем, штат Юта, США» . Месторождение минералов . 36 (8): 799–806. Бибкод : 2001MinDe..36..799H . дои : 10.1007/s001260100209 . S2CID 128559718 — через Springer Link.
- ^ Виала, М.; Хаттори, К. (1 апреля 2021 г.). «Горнодобывающий район Уальгайок, север Перу: Тестирование использования цирконового состава при разведке месторождений порфирового типа» . Журнал геохимических исследований . 223 : 106725. Бибкод : 2021JCExp.22306725V . дои : 10.1016/j.gexplo.2021.106725 . S2CID 234257450 – через ScienceDirect.
- ^ «Использование высокой подвижности палладия в поверхностных средах при разведке месторождений элементов платиновой группы: данные из региона Лак-де-Иль, северо-запад Онтарио» (PDF) .
- ^ Хаттори, Кейко Х.; Гамильтон, Стюарт (1 декабря 2008 г.). «Геохимия торфа над кимберлитами в районе Аттавапискат, низменность залива Джеймс, северная Канада» . Прикладная геохимия . 23 (12): 3767–3782. Бибкод : 2008ApGC...23.3767H . doi : 10.1016/j.apgeochem.2008.09.012 – через ScienceDirect.