| Research Abstract |
本研究では,地殻および上部マントル中で安定な含水鉱物と流体との間のホウ素分配を明らかにし,上部マントルにおけるホウ素循環経路の解明を目的としている.また,微小試料の高精度同位体組成分析のために,SIMSの標準試料準備も重要な課題である。本年度は,(1)地殻物質中のホウ酸塩鉱物(電気石)のリチウムにも注目し,SIMSを用いた同位体分析も行った.リチウムは,ホウ素と同様な振る舞いをするので,両者を合わせて検討することで,地殻物質由来の化学成分が流体を介してマントルを循環する過程を,より包括的に議論することができる.また,昨年度に引き続き,(2)地殻物質(泥質岩)に産する白雲母中のホウ素およびリチウム同位体組成分析のための標準試料作成を行った.
(1)コクチェタフ超高圧変成帯の含電気石泥質片岩および花嵩岩質変成岩を分析試料として,電気石のホウ素およびリチウム同位体をSIMSで分析した.その結果,プレート沈み込みによって地下150-200kmの深部にもたらされた,最高変成度の岩石中の電気石のみが,地球表層で獲得される特徴的な同位体組成(ホウ素に関して特に顕著)を示した.従来のモデルでは本研究の結果を説明できないので,表層由来ホウ素のマントル深部への移送について新しいモデルを考察した.以上の成果を,国内外の学会でポスター発表し,現在国際誌に投稿中である.
(2)標準試料候補として,白雲母,アルカリ長石,安山岩,玄武岩組成のガラス物質(試薬ないし天然試料の溶融実験),および雲母,アルカリ長石の単結晶を準備し,それらのホウ素およびリチウム濃度の均質性をSIMSを用いて検討した.その結果,リチウム雲母以外の雲母結晶ほホウ素に関して不均質だったが,リチウム雲母,アルカリ長石およびガラス物質に関しては,ホウ素,リチウム共にほぼ均質な試料が得られた.玄武岩組成のガラス物質については,リチウム同位体分析を完了した.SIMS分析の結果,同位体組成の均質性が確認され,ICPMSの分析結果と比較することで,SIMSによるリチウム同位体分析の際の補正係数を得た.
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