2016 Fiscal Year Research-status Report
隕石中の炭酸塩の微小領域分析から探る始原的有機物の同位体組成とその起源
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16K17838
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
藤谷 渉 茨城大学, 理学部, 助教 (20755615)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 始原的隕石 / 水質変成作用 / 炭酸塩鉱物 / 酸素同位体比 / マンガン・クロム年代測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
始原的隕石であるNogoya隕石とLAP031166隕石について、試料の準備、電子顕微鏡による観察、二次イオン質量分析計による分析を行った。
Nogoya隕石については、岩石試料をカッターで切り出してガラス板に接着した。次にそれをアルミナ粉を用いて研磨し、最後にダイヤモンドペーストで仕上げて薄片試料を作製した。LAP031166試料はすでに作製済みの薄片試料を拝借した。
薄片試料は金を表面に蒸着し、電子顕微鏡およびエネルギー分散型X線分光（EDS）によって炭酸塩鉱物を同定した。特に、粒子の産状（形状、共存する鉱物、包有物の有無など）に着目して炭酸塩鉱物の記載を行った。その結果、どちらの隕石にも2つの異なった炭酸塩粒子の産状があることが明らかになった。一つはほとんど包有物を含まず、しばしば粘土鉱物のリムに囲まれているもの、もう一つは硫化物の包有物を含み、もともとケイ酸塩鉱物だったものを置き換えたもの、である。これらの炭酸塩鉱物は異なった形成過程を経たことが示唆される。また、EDSを用いて炭酸塩鉱物の化学組成を調べ、マンガン・クロム年代測定が可能な粒子を探した。残念ながらマンガンを十分に含んでいる粒子は発見できず、年代測定は困難であろうとの予見を得た。
試料の下準備が順調に進んだので、二次イオン分析計を用いて炭酸塩鉱物の分析を行った。まず、Nogoya隕石について炭酸塩鉱物の酸素同位体比を測定した。その結果、鉱物学的特徴と産状の異なる粒子は異なる同位体比を示すことがわかった。このことは、産状の異なる粒子は異なる時期に形成したことを示している。
次に、二つの隕石に含まれる炭酸塩鉱物に対してマンガン・クロム年代測定を試みた。しかし、予想された通り、マンガンの濃度が低く、本研究計画で議論を行うのに十分な測定精度で年代値を得ることはできなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
隕石試料の準備、電子顕微鏡による観察、炭酸塩鉱物の記載は当初の計画より順調に進んでいる。そのため、次年度に予定していた炭酸塩鉱物の酸素同位体測定およびマンガン・クロム年代測定は本年度に前倒しして行った。しかしながら、マンガン・クロム年代測定は炭酸塩鉱物に含まれているマンガンの濃度が足りずに十分な測定精度で年代値を得ることができなかった。その場合のバックアップオプションとして酸素同位体比の測定を行い、定性的ではあるが、炭酸塩粒子の形成過程および時期に制約を与えることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では今後も引き続いて炭酸塩鉱物の分析を行っていく。
まず、酸素同位体比を分析した2種類の隕石に含まれる炭酸塩鉱物については、二次イオン質量分析計を用いて炭素の同位体比を測定する。これで本研究の課題である、「炭酸塩鉱物の成長にしたがって炭素同位体比がどのように変化するか」という問いに答えを出すことができる。
また、本研究では得られた結果の一般性を考察するため、3-4種類程度の異なる隕石を分析することを計画している。特に、これまでは比較的強く水質変成作用を受けている隕石を分析してきたので、今後はより変成作用の程度が低い隕石（例えばY 791198隕石など）に対して分析を行っていく。
さらに、残念ながら失敗に終わってしまったマンガン・クロム年代測定に関しては、マンガンの濃度が高い炭酸塩粒子を同定することで、定量的かつ精度よく炭酸塩鉱物の形成時期を制約する。
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| Causes of Carryover |
当初計画していた年代測定に関して、東京大学弥生キャンパスに設置されている二次イオン質量分析計（使用料1日60,000円）を用いる予定であったが、分析試料が年代測定に適切ではなく断念したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は分析試料をより精選して年代測定を試みる予定であり、東京大学弥生キャンパスに設置されている二次イオン質量分析計を使用する必要がある。
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