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Development of robust LA-ICP-MS U-Pb zircon dating with an annealing technique

Research Project

Project/Area Number 20K14573
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
Research InstitutionKyoto University (2022)
The University of Tokyo (2020-2021)

Principal Investigator

Asanuma Hisashi  京都大学, 人間・環境学研究科, 講師 (90852525)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsジルコン / ウラン(U)-鉛(Pb)放射年代測定 / アニール / メタミクト / レーザーアブレーション / ICP質量分析計 / 局所U-Pb年代測定 / 高確度化 / アニール処理 / メタミクト化 / ファラデー検出器
Outline of Research at the Start

ジルコンは物理・化学的に安定な鉱物であり、高濃度で含有されるウラン(U)とその放射壊変によって生成された鉛(Pb)を定量することで年代測定が可能となる。しかしながら、放射壊変時に発生するアルファ線はジルコン結晶中にダメージ(欠陥)として蓄積していき、高確度なLA-ICP-MS年代測定を行う上で大きな弊害となりうる。本研究はジルコン粒子を焼きなまし処理(アニール)することで結晶欠陥を回復させる技術を確立し、LA-ICP-MSを用いたU-Pb年代分析技術の高確度化および新機軸の提案を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, an annealing technique was applied to control the recovery from radiation damages in zircon samples, which leads to improve a geochronological analysis using a laser ICP mass spectrometer. As a result, it was confirmed that the zircon grain became more crystalline through the annealing process, but an Archean zircon subjected to heavy radiation damage showed an incomplete damage recovery. These findings indicate the need for a laser source that achieves minimized elemental fractionation in order to position laser ICP mass spectrometry as an absolute age constraint technique.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ジルコン年代学は地球史研究における一つの絶対基軸を提供できる一方で,日頃から我々の感心の高い地震や火山噴火といった地質現象の年代解析にも活用される.そのため,本研究が目指すジルコン年代学の高確度化は地質現象の高時間解像度解析へと貢献し,学術研究のみならず火山学,地震学を内包する防災研究分野において高い波及効果を示すことが期待される.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] A new gain calibration protocol for Faraday amplifiers equipped with a 10<sup>13</sup> Ω resistor2022

    • Author(s)
      Asanuma Hisashi、Yamamoto Kota、Kemuyama Yuta、Hirata Takafumi
    • Journal Title

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      Volume: 00 Issue: 5 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1039/d1ja00351h

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uranium&-lead isotopic analysis from transient signals using high-time resolution-multiple collector-ICP-MS (HTR-MC-ICP-MS)2021

    • Author(s)
      Hirata Takafumi、Niki Sota、Yamashita Shuji、Asanuma Hisashi、Iwano Hideki
    • Journal Title

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      Volume: 36 Issue: 1 Pages: 70-74

    • DOI

      10.1039/d0ja00363h

    • NAID

      130007977149

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In situ isotopic analysis of uranium using a new data acquisition protocol for 10^13 ohm Faraday amplifiers2021

    • Author(s)
      Yamamoto Kota、Asanuma Hisashi、Takahashi Hiroaki、Hirata Takafumi
    • Journal Title

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      Volume: 36 Issue: 3 Pages: 668-675

    • DOI

      10.1039/d0ja00498g

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] U-Pb ages of granitoids around the Kofu basin: Implications for the Neogene geotectonic evolution of the South Fossa Magna region, central Japan2020

    • Author(s)
      Sawaki Yusuke、Asanuma Hisashi、Abe Mariko、Hirata Takafumi
    • Journal Title

      Island Arc

      Volume: 29 Issue: 1

    • DOI

      10.1111/iar.12361

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ICP-MSを活用した地球化学2023

    • Author(s)
      浅沼尚
    • Organizer
      プラズマ分光分析研究会 若手会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The depositional setting of Francevillian Group, Gabonese Republic, revisited from REE geochemistry2023

    • Author(s)
      吉田聡、浅沼尚、佐藤友彦、澤木佑介、平田岳史
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Apatite geochemistry: a case study from Miocene granitoids in SW Japan2023

    • Author(s)
      澤木佑介、浅沼尚
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] U-Pb Ages of Detrital Zircon Grains of the Late Cretaceous-Paleogene Sandstones from the Nemuro and Tokoro Belts (Eastern Hokkaido): Implication for Provenance Change and Tectonic Evolution of the Paleo-Kuril Arc2023

    • Author(s)
      Harisma BUBURANDA, Hajime NARUSE, Takafumi HIRATA, Hisashi ASANUMA, Sota NIKI
    • Organizer
      AOGS 20th Annual Meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 希土類元素組成から再考するガボンの前期原生代 炭酸塩岩の堆積環境2022

    • Author(s)
      吉田聡、浅沼尚、佐藤 友彦、澤木 佑介、平田 岳史
    • Organizer
      2022年度日本地球化学会,
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 希土類元素地球化学の原生代前期炭酸塩岩への応用2022

    • Author(s)
      澤木佑介、吉田聡、浅沼尚、佐藤友彦、平田岳史
    • Organizer
      2022年度日本地球化学会,
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 青森県, 下北半島西部に分布する新第三紀珪長質火山岩類年代層序の再検討 : 「仏ヶ浦カルデラ」の提唱2022

    • Author(s)
      盛合秀、折橋裕二、佐々木実、沼田翔伍、仁木創太、浅沼尚、平田岳史
    • Organizer
      日本地質学会第129年学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 高精度同位体分析に向けた10^13Ωアンプの新規ゲイン校正法の開発2021

    • Author(s)
      浅沼尚, 平田岳史
    • Organizer
      2021年度日本地球化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 飛行時間型ICP質量分析法を用いたジルコンの希土類元素・U-Pb年代の高感度深さ方向分析法の開発2021

    • Author(s)
      中里雅樹, 浅沼尚, 岩野英樹, 平田岳史
    • Organizer
      2021年度日本地球化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 青森県,下北半島に分布する前期白亜紀深成岩類のU-Pb年代と全岩化学組成:白亜紀前弧火成作用の特徴2021

    • Author(s)
      折橋 裕二, 佐々木 明伸, 佐々木 実, 沼田 翔伍, 浅沼尚, 平田 岳史, 浅原 良浩
    • Organizer
      2021年度日本地球化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 青森県, 下北半島西部に分布する新第三紀檜川層層序の再検討と仏ヶ浦カルデラの提唱2021

    • Author(s)
      盛合秀, 折橋裕二, 佐々木実, 沼田翔伍, 浅沼尚, 平田岳史, 淺原良浩
    • Organizer
      2021年度日本地球化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] New analytical technique for determination of minor and trace element in zircon by using solid mixing calibration technique with multiple spot-laser ablation-ICP-MS2020

    • Author(s)
      浅沼尚、槇納好岐、平田岳史、鹿山雅裕
    • Organizer
      本地球惑星科学連合2020年大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] レーザーアブレーション-ICP質量分析法が実現する炭素安定同位体比分析に向けた取り組み2020

    • Author(s)
      浅沼尚、山本康太、平田岳史、狩野彰宏
    • Organizer
      2020年度日本地球化学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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