2017 Fiscal Year Annual Research Report
Distribution of REE and actinide in zirconolite, and application for geochronology
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15K05343
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
志村 俊昭 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70242451)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 岩石・鉱物・鉱床学 / ジルコノライト / 年代学 / REE / 南極大陸 / カソードルミネッセンス / 核廃棄物処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，ジルコン年代学が発展しているが，ジルコンは珪酸塩鉱物であり，SiO2に枯渇した岩石には産しない。そのような岩石中のZr・REE・Th・Uはジルコノライト（CaZrTi2O7）のような酸化鉱物に分配される。ジルコノライトは月面の各種岩石をはじめ、地球では超苦鉄質岩・エメリー・超高温変成岩などから報告されている。志村は，南極大陸から、新鉱物マグネシオヘグボマイト2N4Sを発見した。この岩石中にジルコノライトが含まれている。
このジルコノライトは、バデレイ石・コランダムのような、カソードルミネッセンス(CL)を示す鉱物と共生することが多い。現有のCL検出器は、メーカー仕様によりEDS検出器と作動距離が異なるため同時使用ができなかった。そこで検出器取付ポートを自分で設計・製作し、CL検出器とEDS検出器を同じ作動距離で同時使用できるように改造した。その結果、他の鉱物との共生組織を効率よく観察できるようになった。
このジルコノライトの化学組成は、REE・アクチノイド・ニオブ・タンタル・タングステンなど多様な元素を含むため、35元素の精密な定量分析が必要であった。慎重な分析の結果、Ca(2+)のサイトを置換してY(3+)・REE(3+)が半分以上を占めていることが解った。過剰なプラスの電荷はTi(4+)のサイトをFe(2+)やMg(2+)などが同時に置換することでバランスをとっているようである。このジルコノライトのREEやU含有量は、過去に人工合成されたジルコノライトの最大値よりも多く、この置換関係が、高レベル核廃棄物の安定固化方法にも応用できると思われる。また、そのCHIME年代は約528 Maであることもわかった。
これで当初の研究目的は達成した。現在さらに、結晶構造解析に挑戦しているが、メタミクト化が著しく難航している。これは次の研究ステップへの課題としたい。
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[Journal Article] A low-angle brittle shear zone in the western Sor Rondane Mountains, Dronning Maud Land, East Antarctica -Implication for assembly of Gondwanaland2017
Author(s)
Tsukada, K., Yuhara, M., Owada, M., Shimura, T. Kamei, A., Kouchi, Y., Yamamoto, K.
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Journal Title
Journal of Geodynamics
Volume: 111
Pages: 15-30
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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