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2016 Fiscal Year Research-status Report

LIBS-ICPMSタンデムシステムを用いた固体地質試料の多元素同時定量法の開発

Research Project

Project/Area Number 16K13905
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

石川 晃  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20524507)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywordsレーザー誘起ブレークダウン分光分析 / レーザーアブレーション ICP 質量分析
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、レーザー誘起ブレークダウン分光分析 (LIBS)とレーザーアブレーション ICP 質量分析 (LA-ICPMS)を組み合わせたタンデムシステムにより、様々な地質試料中の揮発性元素、主要元素、微量元素を同時定量するプロトコルを開発するおことを目的としている。昨年度は主に、(1) 珪酸塩及び金属試料の分析に用いる標準試料の入手、(2) LIBSによる主要元素及び揮発性元素のスペクトル採取、(3) LA-ICP-MSによる主要元素ー微量元素定量分析法の調整を行った。具体的には、米国地質調査所が配布している珪酸塩ガラス試料、産総研地質調査総合センターが配布している標準岩石粉末試料、申請者の過去の研究により酸分解/溶液化法により高精度データが既得されている各種無水珪酸塩鉱物(ざくろ石、単斜輝石、斜方輝石)、合成実験により微量元素が均質に注入されたFe-Ni合金試料を対象に、LA-ICP-MSによる主要元素ー微量元素同時定量分析及びLIBSスペクトルの採取を行い、機器セッティングや分析メソッドと各種元素の定量精度との関係を考察した。その結果、 無水珪酸塩ガラス/鉱物試料に関しては、分析元素全重量を 100%に規格化することにより、内標準元素を用いることなく良好なデータが得られることを確認した。一方、Fe-Ni合金試料に関しては、重元素の5-10%のロスが生じることが判明し、現在分析プロトコルの調整を進めている。また、粉末ペレット試料のアブレーションには種々の問題があることが判明したため、薄片岩石試料を対象に全岩化学組成定量分析を行う手法を探索した。その結果、比較的細粒な玄武岩標準試料(JB-2)においては0.5x0.5mm領域のマルチスポットアブレーションにより<20%の誤差で主要-微量元素の定量分析が可能であることがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

珪酸塩鉱物の分析条件の設定は概ね終了した。一方、当初計画していた粉末ペレット試料のアブレーションには種々の問題があることが判明したが、薄片岩石試料を対象に全岩化学組成定量分析を行う代替手法を概ね確立できた。

Strategy for Future Research Activity

今後は同様の手法を炭酸塩鉱物や含水珪酸塩鉱物など、揮発性元素を多く含む試料に適用し、LIBSスペクトルを用いた揮発性元素の定量精度を考察する。その後、含水鉱物や炭酸塩などを豊富に含む岩石試料の全岩化学組成定量分析ルーチンを確立する。

Causes of Carryover

粉末ペレットを対象とした分析に困難が生じたため、当初導入する計画であった「めのう製自動乳鉢」の納入を延期した。そのため設備備品費として計上していた支出分を次年度に繰り越した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究打ち合わせのための外国出張旅費及び、当初予定になかった薄片試料を作成する必要が生じたため、分析補助あるいは外注費用として使用する予定。

  • Research Products

    (9 results)

All 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Russian Academy of Scienсe(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      Russian Academy of Scienсe
  • [Int'l Joint Research] University of Johannesburg(南アフリカ)

    • Country Name
      SOUTH AFRICA
    • Counterpart Institution
      University of Johannesburg
  • [Journal Article] Petrology and geochemistry of mafic rocks in the Acasta Gneiss Complex: implications for the oldest mafic rocks and their origin2016

    • Author(s)
      Koshida, K., Ishikawa, A., Iwamori, H., Komiya, T
    • Journal Title

      Precambrian Research

      Volume: 283 Pages: 190-207

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.precamres.2016.07.004

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Widespread tungsten isotope anomalies and W mobility in crustal and mantle rocks of the Eoarchean Saglek Block, northern Labrador, Canada: implications for early Earth processes and W recycling2016

    • Author(s)
      Liu, J.G., Touboul, M., Ishikawa, A., Walker, R.J., Pearson, D.G.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 448 Pages: 13-23

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.epsl.2016.05.001

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] In situ oxygen-isotope, major-, and trace-element constraints on the metasomatic modification and crustal origin of a diamondiferous eclogite from Roberts Victor, Kaapvaal Craton2016

    • Author(s)
      Riches, A.J.V., Ickert, R.B., Pearson, D.G., Stern, R.A., Jackson, S.E., Ishikawa, A., Kjarsgaard, B.A., Gurney, J.J.
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 174 Pages: 345-359

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.gca.2015.11.028

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Occurrence and geochronology of the Eoarchean, similar to 3.9 Ga, Iqaluk Gneiss in the Saglek Block, northern Labrador, Canada: evidence for the oldest supracrustal rocks in the world2016

    • Author(s)
      Shimojo, M., Yamamoto, S., Sakata, S., Yokoyama, TD., Maki, K., Sawaki, Y., Ishikawa, A., Aoki, K., Aoki, S., Koshida, K., Tashiro, T., Hirata, T., Collerson, K.D., Komiya, T.
    • Journal Title

      Precambrian Research

      Volume: 278 Pages: 218-243

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.precamres.2016.03.018

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海洋島マントル捕獲岩の強親鉄性元素組成から探る核-マントル相互作用2016

    • Author(s)
      石川 晃,鈴木勝彦,小木曽 哲,秋澤紀克
    • Organizer
      日本地球化学会第63回年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学杉本キャンパス(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] Re-Os isotope and highly siderophile element constraints on the origin of ancient depleted domains in the modern convecting mantle2016

    • Author(s)
      Ishikawa, A., Senda, R., Suzuki, K., Tani, K., Ishii, T
    • Organizer
      Goldschmidt 2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-07-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オントンジャワ海台玄武岩の強親鉄性元素多様性2016

    • Author(s)
      石川 晃,宇都宮 敦,越田渓子,Maria Luisa Tejada,小宮 剛,鈴木勝彦,佐野貴司
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合連合大会 2016年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-22 – 2016-05-26

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-22  

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