マントル中の希ガス及び揮発性元素と地球進化に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09440182
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 兼岡 一郎 東京大学, 地震研究所, 教授 (30011745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三浦 弥生 東京大学, 地震研究所, 助手 (90282730) ; 瀧上 豊 関東学園大, 法学部, 助教授 (40206909)
• Keywords: マントル / 希ガス同位体比 / 揮発性元素 / 地球進化 / マントル捕獲岩 / 破砕法 / レーザー加熱 / 大陸地域

Research Abstract

本年は、マントル中の希ガスについての情報を得るために技術的な面に関しては、破砕法による岩石・鉱物からの脱ガス法についてと、レーザーを用いた加熱法方式の検討を行った。
破砕法による希ガスの脱ガスと分析には、シベリア地域の10Ma程度の噴出年代をもつアルカリ玄武岩中に含まれていたマントル捕獲岩としてのレルゾライトを試料として用いた。6種類の試料から新鮮なかんらん石のみを分離して、それぞれ約1-1.5g程度を用いて破砕法により脱ガスを行った。100倍程度の顕微鏡下では明かな包有物が判別できなかったが、そのような試料からも破砕法により希ガスの脱ガスが観察された。その量としては、^4Heとして(0.2-12)×10^<-9>Cm^3/g程度である。その量が試料自体のどの程度の割合になるかは、現時点でははっきりしないが、これらのうち3個の試料では^3He/^4He比の値が大気より低い値を示した。これまでに報告されえいる大陸地域のマントル捕獲岩で、破砕法によって得られたこの値が大気より低いものはなく、これらのデータがマントル内の状態を反映しているものとすると、それはこの地域のマントル内で地殻成分が関与していた可能性を示唆しており、その意義は大きい。また^<40>Ar/^<36>Ar比は400-500程度であるが、この値は日本列島のマントル捕獲岩で見いだされている値に類似している。
レーザー加熱については、当研究費で新しく購入したYAGレーザーでの試料の溶融状態をチェックしたが、希ガス測定に十分使用できる性能をもつことが確認された。

Research Products

• [Publications] 兼岡一郎: "デュパル異常と南太平洋地域の^3He/^4He" 月刊 地球. 号外No.18. 47-52 (1997)
• [Publications] 兼岡一郎・他: "希ガス同位体比とマグマ源の特性-現状と課題-" 火山「マグマ」特別号. 42. S313-S319 (1997)
• [Publications] Kaneoka,I.et al.: "^<40>Ar-^<39>Ar dating:Investigation of some technical problems and its application to the Deccan Trap rocks and a unique meteorite" Sci.Rep.RITU. A45 No.1. 47-51 (1997)
• [Publications] Hanyu,T. and Kaneoka,I.: "Magmatic processes revealed by noble gas signatures:the case of Unzen Volcano,Japan" Geochemical Journal. 31,No.6. 395-405 (1997)
• [Publications] Hanyu,T. and Kaneoka,I.: "The uniform and low ^3He/^4He ratios of HIMU basalts as evidence for their origin as recycled materials" Nature. 390 No.6657. 273-276 (1997)
• [Publications] 兼岡一郎: "長半減期核種による年代測定-最近の発展-" RADIOISOTOPES. 47,No.1. 34-45 (1998)
• [Publications] 藤原鎮男編 兼岡一郎分担執筆: "地球化学の発展と展望" 東海大学出版会, 394 (1997)
• [Publications] 兼岡一郎・井田喜明編: "火山とマグマ" 東京大学出版会, 240 (1997)