| Project/Area Number |
23K20891
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| Project/Area Number (Other) |
21H01182 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | National Institute of Polar Research |
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Principal Investigator |
外田 智千 国立極地研究所, 先端研究推進系, 教授 (60370095)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀江 憲路 国立極地研究所, 先端研究推進系, 助教 (00571093)
日高 洋 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10208770)
三宅 亮 京都大学, 理学研究科, 教授 (10324609)
Madhusoodhan SatishKumar (M Satish‐Kumar) 新潟大学, 自然科学系, 教授 (50313929)
竹原 真美 国立極地研究所, 先端研究推進系, 特任助教 (70792448)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
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| Keywords | ストロンチウム同位体 / アパタイト / 極微小領域同位体分析 / イオンマイクロプローブ / ジルコン |
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| Outline of Research at the Start |
地球惑星が形成して以降の地殻とマントルの活動と進化をストロンチウム同位体を鍵として解明に取り組む。その目的のために、微量元素同位体研究において重要な２つの副成分鉱物アパタイトとジルコンの同位体データを、１）イオンマイクロプローブを用いた微細なアパタイト結晶の同位体分析、２）アパタイト、および、それを包有するジルコンのU-Pb年代、酸素・ネオジム・ストロンチウム同位体分析、３）結晶内部及び結晶粒界の解析、それらを統合することにより明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023-2024年に研究代表者が参加した南極観測（第６５次南極地域観測隊、JARE-65）で採取した太古代～原生代の地質試料の解析をすすめるとともに、同位体分析試料の選定のためのキャラクタリゼーションをおこなった。
分析手法の確立に向けた取り組みは一定の成果を挙げ、昨年来問題となっていたラマン分光分析のための包埋樹脂に塩素が含まれている点について、従来の樹脂と新規採用した樹脂の2種類でストロンチウム同位体分析と塩素濃度分析を実施し、その結果として塩素は電気陰性度が高く樹脂に起因する塩素イオンは限定的であること、ストロンチウム同位体へ同重体干渉する塩素複合イオンへの影響は質量分解能を調整することで対応できることが分かった。また微細な研磨痕を媒介とした塩素汚染を避けるために分析前にコロイダルシリカで研磨を行うことが有効であることが分かった。
ジルコン中のアパタイト包有物は様々な深さに存在するため、ステージをモーター制御可能な偏光顕微鏡を用いることでアパタイト包有物の深度の定量化に成功した。研磨治具を改良し、分析対象のアパタイト包有物を確実に研磨することが可能となった。アパタイト1試料について二次イオン質量分析計によるSr同位体分析と塩素含有量分析のための標準試料として取り扱う準備を完了した。その他５試料についてSr含有量と塩素含有量の２次標準試料として有用であると評価できた。
二次イオン質量分析計による高精度Sr同位体分析手法の開発とデータの統計解析手法、顕微ラマン分光法を用いた結晶内部評価法を確立した。
一部のデータをJapan Geoscience Union Meeting 2024、The 15th Symposium on Polar Science、Goldschmidt Conference2024などで成果発表をするとともに、論文化の作業をすすめている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
分析設備のメンテナンスをポンプ修理ほか、想定以上に時間を費やし、分析の進捗が遅れた。また、南極の太古代試料の解析では、想定される中で比較的若い（太古代後期～末期）試料であることが判明し、目論んでいた初期太古代の試料解析には至らなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2025年度に北極域グリーンランドでの地質調査と太古代初期の地質試料の採取を予定する。本研究期間内にはデータの取得にまでは至らない可能性が高いが、今後の研究の見通しとして、初期太古代試料による、ジルコンのU-Pb年代測定、Nd同位体分析、酸素同位体分析から各試料の年代学的・地球化学的キャラクタリゼーションを行う。その上で、ジルコンのSr同位体分析とNd同位体分析、またアパタイトのU-Pb年代測定と微量元素存在度測定から、結晶化のタイミングやソースメルトの地球化学的環境を推定する。
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