1999 Fiscal Year Annual Research Report
火山噴火予知のためのウラン・トリウム放射非平衡年代測定法の開発
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11554021
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
中村 栄三 岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (80201672)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森口 拓弥 岡山大学, 固体地球研究センター, 助手 (70304342)
牧嶋 昭夫 岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (70219301)
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| Keywords | 火山岩斑晶鉱物 / 表面電離型質量分析計 / スパイク / 火山層序 / ICP-MS / 三宅島火山 / マグマ分化プロセス / U-Th同位体測定 |
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| Research Abstract |
(1)キレート樹脂U/TEVA・spec及びTEVA・specを用いた新しいウラン(U)とトリウム(Th)の分離法を開発し,マトリックス効果なしに,これまでより少量かつ低濃度の酸で迅速・高純度・高収率の単離に成功した.これを基に,火山岩斑晶鉱物(カンラン石,単斜輝石,斜方輝石,斜長石,磁鉄鉱等)からのU,Thの完全分離法を確立した.また,同一試料からLi,B,Rb,Sr,Sm,Nd,Pbの分離とそれらの同位体測定を可能にした.
(2)従来法の表面電離型質量分析計(TIMS)によるUとThの同位体分析はイオン化効率の悪いメタルイオンで測定されるのに対し,よりイオン化効率の良い酸化物イオンで
(3)測定する方法を新たに開発した.その結果,これまでより少ない試料量で高出力・高精度のデータを得ることできた.また,高精度のUとThの定量分析にはTIMSを用いた同位体希釈法が不可欠であり,スパイク用濃縮233Uと229Thを購入するために科学技術庁に核燃料物質使用許可願いを申請し許可された.これらの濃縮同位体の購入は購入時期が限られていたために,来年度に変更された.
(4)伊豆諸島三宅島で,火山層序に基づいて詳細な試料採集を行った.採集試料約200個について研磨薄片及び全岩粉砕試料の作成を行い,岩石学的顕微鏡記載と蛍光X分析装置による全岩主用元素及びICP-MSによる40の微量元素の定量分析を行った.その結果,古期と新期の噴火活動の間に明瞭な分化の異なるマグマが存在したことが明らかとなった.すなわち,三宅島火山ではまず液相濃集元素に乏しいマグマがマグマ溜に存在し,その後より液相濃集元素富んだマグマがマグマ溜に注入され,それぞれ独立して分化した.このようなマグマ分化プロセスは来年度からのU-Th同位体測定による年代測定とSIMS等による解析によってより具体的に理解されるものと期待される.
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[Publications] Yokoyama, Y., Makishima, A., and Nakamura, E.: "Separation of thorium and uranium from silicate rock samples using two commercial extraction chroma togtophic resins"Analytical Chemistry. 71. 135-141 (1999)
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[Publications] Yokoyama, Y., Makishima, A., and Nakamura, E.: "Evaluation of the coprecipitation of incompatible trace elements with fluoride during silicate rock dissolution by acid digestion"Chemical Geology. 157. 175-187 (1999)
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[Publications] Makishima, A., Nakamura, E., and Nakano, T.: "Determination of zirconium, niobium, hafnium and tantalum at nglg levels in geological materials by direct nebulization of samples HF Solution info FI-ICP-M"Geostandard Newsletters. 23. 7-20 (1999)
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[Publications] Makishima, A., and Nakamura, E.: "Determination of molybdenum, antimony and tungsten at sub micro-glg levels in geological materials by IO-FI-ICP-MS"Geostandard Newsletters. (印刷中). (1999)
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[Publications] Hanyu, T. and Nakamura, E.: "Constraints on HIMU and EM by Sr and Nd isotopes re-examined"Earth, Planets and Space. (印刷中). (1999)
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[Publications] Yoshikawa, M. and Nakamura, E.: "Geochemical evolution of the Horoman peridotite complex : Implications for melt extraction, matosomatism and compositional layering in the mantle"Journal of Geophysical Research. (印刷中). (1999)
