モナザイト・ジルコン粒子のEPMA年代マッピング法の開発

• Project/Area Number: 17654096
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Geology
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 鈴木 和博 名古屋大学, 年代測定総合研究センター, 教授 (90111624)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 丈典 名古屋大学, 年代測定総合研究センター, 助手 (90293688)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2005: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: CHIME年代測定 / 年代マッピング / モナザイト / ジルコン / 化学組成マッピング / 地質年代 / EPMA / CHIME年代測定法

Research Abstract

岩石中に副成分鉱物として含まれているモナザイトやジルコン等の鉱物粒子は、0.2mm程度のサイズの中に形成年代の異なる領域を含んでいることが多い。CHIME年代測定で各領域の形成年代を高精度で推定するためには、年代の2次元分布を視覚化して判別することが不可欠となった。そこで、本研究はCHIME年代の2次元マッピングを高速に実施するシステムを開発した。
(1)複数の分光結晶およびXe封入型比例計数管の特性を評価して,ウラン・トリウム・鉛等の重元素の分析に適したものを選別した。これによつて,各元素の計数効率が若干ではあるが向上し、1ピクセルあたりの分析時間を短くすることが可能になった。
(2)X線強度を複数の分光器で同時測定して積算するために、分光器の特性パラメーターを決定して分光器相互間の補正方法を開発した。これにより、濃度の低い鉛を、マッピングに必要な精度を維持して、短時間に測定することが可能になった。
(3)試料のコーティング物質を検討して、強い電子線照射による試料損傷を避けるために推奨されている金はCHIME年代に誤差を生じることを明らかにした。複数の分光器のX線強度を積算して分析時間が短縮(最短で1ピクセルあたり約2秒)できるため、従来通りのCHIME年代に誤差を与えない炭素コーティングでマッピングが可能であることを示した。
本研究で開発したシステムを数億年から1億年のモナザイトに適用し、200×200ピクセルの年代マッピングにおいても、1億年以下の年代を示すリムが約23時間の測定で識別可能であることを例示した。これは、当初目標の36時間より短く、本研究課題の目的は達成できたと言える。現在の装置制御コンピュータのクロック周波数は5MHzであるが、これを高速型に置き換えることにより、先カンブリア紀モナザイトの200×200ピクセル年代マッピングが6-10時間で実施できる見通しがついた。

Research Products

• [Journal Article] EPMA による鉱物の年代測定 (2006)
  • Author(s): 鈴木和博
  • Journal Title: ぶんせき 2006-04 Pages: 152-159
  • NAID: 10018126580
• [Journal Article] Provenance implications of Th-U-Pb electron microprobe ages from detrital monazite in the Carboniferous Upper Silesia Coal Basin, Poland (2006)
  • Author(s): Kusiak, M.K., Kedzior, A., Paszkowski, M., Suzuki, K., Gonzalex-Alvarez, I., Wajsprych, B., Doktor, M.
  • Journal Title: Lithos 88 Pages: 56-71
• [Journal Article] A working standard technique for determination of interference correction factors and preparation of standard material for CHIME dating (In Korean with English abstract) (2006)
  • Author(s): Cho, D.L., Kato, T., Suzuki, K.
  • Journal Title: Journal of Korean Earth Science Society 27 Pages: 521-527
• [Journal Article] Biochemical signatures preserved in ancient siliceous sediments; new perspectives to Triassic radiolarian bedded chert composition (2006)
  • Author(s): Takiguchi, T., Sugitani, K., Yamamoto, K., Suzuki, K.
  • Journal Title: Geochemical Journal 40 Pages: 33-45
• [Journal Article] Discovery of a c.370 Ma granitic gneiss clast from the Hwanggangri pebble-bearing phyllite in the Okcheon metamorphic belt, Korea (2006)
  • Author(s): Suzuki, K., Dunkley, D., Adachi, M., Chwae, U
  • Journal Title: Gondwana Research 9 Pages: 85-94
• [Journal Article] ):CHIME zircon age of garnet-granite from the Naguri Fault Zone, Kanto Mountains, central Japan (2005)
  • Author(s): Saka, Y., Saruwatari, F., Suzuki, K.
  • Journal Title: The Journal of the Geological Society of Japan 111 Pages: 361-368
  • NAID: 110003024670
• [Journal Article] 電子プローブマイクロアナライザを用いたCHIME年代測定 (2005)
  • Author(s): 鈴木和博
  • Journal Title: 地質学雑誌 111 Pages: 509-526
  • NAID: 110003025019
• [Journal Article] 「ワーキング・スタンダード」を用いた、CHIME年代測定用標準物質の作成及び干渉補正計数鵜の決定方法 (2005)
  • Author(s): 加藤丈典, 鈴木和博
  • Journal Title: 名古屋大学博物館報告 21 Pages: 43-49
• [Journal Article] EPMA and PIXE dating of granulites from Gieraltow, Bohemian Massif, Poland.
  • Author(s): Kusiak, M.A., Suzuki, K., Dunkley, D.J., Lekki, J., Bakun-Czubarow, N., Paszkowski.M.
  • Journal Title: Gondwana Research (accepted)
• [Journal Article] Monte Carlo study of quantitative electron probe microanalysis of monazite with a coating film : Comparison of 25 nm carbon and 10 nm gold at E_0=15 and 25 keV
  • Author(s): Kato, T.
  • Journal Title: Geostandards and Geoanalytical Research 31(in press)