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2023 Fiscal Year Annual Research Report

燐酸塩鉱物3種年代測定によるマグマ過程の解明:ウラン-トリウム放射非平衡の活用

Research Project

Project/Area Number 22KJ0851
Allocation TypeMulti-year Fund
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

仁木 創太  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Keywordsレーザーアブレーション / ICP質量分析法 / ジルコン / モナズ石 / 放射非平衡 / 第四紀 / 年代測定
Outline of Annual Research Achievements

微量元素組成という客観的な地球化学情報は鉱物の形成過程を解明する上で重要であり、本研究期間最終年度は鉱物試料内部における微量元素濃度の分布を可視化するイメージング分析法の高空間分解能化に取り組んだ。そこで局所試料サンプリング法に用いる微小スポットレーザー装置の実用化と微量元素濃度分析への応用可能性を検討した。レーザーのスポット径を2マイクロメートルまで集束すると、レーザーアブレーションによる試料掘削体積の減少に伴って微量元素濃度の定量性能が低下する。本研究では元素分析に用いるプラズマ質量分析装置の真空インターフェイス部に高感度ドライコーンを採用することで装置内イオン透過効率を高め、分析感度の向上を図った。そして分析元素のバックグラウンド信号強度に依るが、2マイクロメートルの空間分解能で濃度として数ppm程度の微量元素の検出が可能となった。本研究期間に開発した手法は既存の微量元素イメージング分析法である電子プローブマイクロアナライザと比較して10倍以上の分析高速化を図ることができ、また特に重元素に関しては1桁以上高い分析感度を誇る。本手法を微量元素イメージング分析へと応用することで、特にジルコンに含まれるランタノイド元素やウラン、トリウムについてその空間分布を明瞭に可視化することに成功した。
研究期間全体を通じて第四紀鉱物試料の年代測定法と高空間分解能微量元素イメージング分析法を確立した。これらの手法の組み合わせはマグマ溜まり内部における火成鉱物形成過程を解明する上で強力なツールである。本研究期間において地質試料への応用研究に関しては当初の予定よりも進展が遅れているが、今後の研究で火成鉱物形成過程に関する知見を蓄積していくことで、マグマ過程の詳細な理解へとつながることが期待される。

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Cretaceous to early Paleogene sediment provenance transition from continental to magmatic arc systems in the Northwestern Pacific Region2024

    • Author(s)
      Harisma Harisma、Niki Sota、Hirata Takafumi、Naruse Hajime
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-024-55471-1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A reaction cell as a sample introduction portal for detection of gaseous components in ICP-MS2024

    • Author(s)
      Hirata Takafumi、Kobayashi Kyoko、Asanuma Hisashi、Makino Yoshiki、Yamashita Shuji、Kurihara Kanoko、Niki Sota、Nakazato Masaki、Shikino Osamu
    • Journal Title

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      Volume: 39 Pages: 518~524

    • DOI

      10.1039/D3JA00334E

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geochronological and petrological investigations of Miocene felsic igneous rocks in the Amakusa Islands, southwest Japan: Possible extension of the Setouchi Volcanic Belt2023

    • Author(s)
      Shinjoe Hironao、Orihashi Yuji、Akasaka Mana、Niki Sota、Sasaki Minoru、Hirata Takafumi
    • Journal Title

      Island Arc

      Volume: 33 Pages: -

    • DOI

      10.1111/iar.12506

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Elemental and isotopic signatures of individual particles in chondrite matrix using inductively coupled plasma mass spectrometry2023

    • Author(s)
      Kurihara Kanoko、Numa Norika、Niki Sota、Akamune Mai、Nakazato Masaki、Yamashita Shuji、Itoh Shoichi、Hirata Takafumi
    • Journal Title

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      Volume: 57 Pages: e9~e16

    • DOI

      10.2343/geochemj.GJ23015

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] U?Pb dating for zircons from granitic rocks in southwestern Cambodia2023

    • Author(s)
      Uchida Etsuo、Nagano Shinya、Niki Sota、Yonezu Ko、Yokokura Takumi、Cheng Rathborith、Hirata Takafumi
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 9 Pages: e19734~e19734

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e19734

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 照来コールドロン,歌長流紋岩下部凝灰岩の年代:フェムト秒レーザーアブレーション-多重検出器型ICP質量分析法を用いた後期鮮新世ジルコンのウラン-鉛年代測定2023

    • Author(s)
      Haji Toshiki、Kudo Takashi、Niki Sota、Hirata Takafumi
    • Journal Title

      The Journal of the Geological Society of Japan

      Volume: 129 Pages: 341~354

    • DOI

      10.5575/geosoc.2023.0002

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] レーザーアブレーションにまつわるマトリクス効果の謎を解く2023

    • Author(s)
      仁木創太、平田岳史
    • Organizer
      日本質量分析学会同位体比部会
  • [Presentation] レーザーアブレーション分流 ICP 質量分析法による局所オスミウム同位体比分析法の開発2023

    • Author(s)
      仁木創太、平田岳史
    • Organizer
      2023年度日本地球化学会年会
  • [Presentation] レーザーアブレーションICP質量分析法を用いた第四紀モナズ石の年代測定2023

    • Author(s)
      仁木創太、小杉周平、岩野英樹、檀原徹、平田岳史
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting
  • [Presentation] 単一粒子ICP質量分析法を用いたレーザーアブレーション生成粒子の個別元素分析2023

    • Author(s)
      仁木創太、平田岳史
    • Organizer
      第71回質量分析総合討論会
  • [Presentation] Micron-resolution trace element imaging analysis utilising multiple-spot femtosecond laser ablation-ICP-mass spectrometry2023

    • Author(s)
      Sota Niki, Yusuke Sawaki, Tsuyoshi Komiya, and Takafumi Hirata
    • Organizer
      Goldschmidt Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Geoimaging: revolution in U-Pb geochronology2023

    • Author(s)
      Sota Niki, Yusuke Sawaki, Tsuyoshi Komiya, and Takafumi Hirata
    • Organizer
      KBSI JAST Conference
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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