2020 Fiscal Year Annual Research Report
Deep water cycle inferred from volatiles in nominally anhydrous minerals from mantle
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18H01320
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
清水 健二 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 副主任研究員 (30420491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 晃 東京工業大学, 理学院, 准教授 (20524507)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 無水鉱物 / 含水量 / SIMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球のマントルが化学的に不均質である最大の要因は、地球内部を巡る水である。固体地球における水を含む揮発性成分の循環はマントルの状態や対流に大きな影響を与え、その理解は地球のダイナミクスと進化の解明に必要不可欠である。これまで研究代表者を含め、マントルを反映するマグマ（深海底玄武岩ガラスやメルト包有物）の揮発性成分に着目して、マントル内の水分布や振る舞いについて研究されてきたが、融解過程で本来不均質であった起源マントル組成は平均化され、全容解明するために必要なデータは十分に揃っていない。本研究では高感度、高空間分解能の二次イオン質量分析計（SIMS: IMS-1280HR）を用い、マントル鉱物に含まれる極微量の水、フッ素、塩素、硫黄の揮発性成分量分析法を開発し、世界に先駆けてマントル物質そのものから揮発性成分のデータを系統的に揃え、解析し地球内部水循環解明に向けた研究を推し進める。本研究の応用範囲は非常に広く、マントル鉱物の揮発性成分に関する研究は大きく前進する。
本研究課題最終年度である令和2年度は、これまでに成功したカンラン石中の極微量の含水量に関する応用研究を行った。研究対象試料はフレンチポリネシアのマントル捕獲岩40試料で全てにカンラン石が含まれる。SIMS分析のための準備を行い、分析した結果、試料の変質した部分の影響でバックグラウンドが上がってしまい、正確な値を求められないという新たな問題に直面した。今後は変質のない部分だけを切り出し試料準備をするつもりである。
また本研究に関する、予察的な結果を国際学会にて公表している。それと並行し、地球内部の揮発性元素の振る舞いに関して更なる制約を与えるための成果とこれらを発展させる分析技術に関する成果を、筆頭1本を含む9本の論文として公表した。また、研磨方法に関する特許を取得した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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