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タングステン同位体トレーサーを用いたマントル-コア相互作用の物質科学的検証

Research Project

Project/Area Number 04F04811
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Geochemistry/Astrochemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中井 俊一  東京大学, 地震研究所, 助教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ALI Arshad  東京大学, 地震研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsコア-マントル相互作用 / タングステン同位体 / ハフニウム182 / カーボナタイト / ICP質量分析計 / 消滅核種 / キンバライト / 炭素同位体比 / 酸素同位体比
Research Abstract

地震波トモグラフィーは,地球上の火山のうちのいくつか,特に大洋内に分布する火山島などは,コア-マントル境界から上昇するマントルプリュームに起源を持っていることを示している.しかし,これらの火山から噴出した火山岩が,コア-マントル境界から由来した物質を含んでいるかについての,地球化学的な証拠は乏しい.これまでに,白金-オスミウムの放射壊変によるオスミウムの同位体変化,鉄の濃度などを用いて検証が試みられたが,万人を納得させるようなデータは提出されていない.本研究では,コアとマントルで同位体比の差があると予想される,タングステン同位体比トレーサーを用い,この検証を図った.
特別研究員はカナダの研究者からアフリカ,カナダなどのカーボナタイト試料などを収集するとともに,受入教官もヘリウム同位体から地球深部起源であることが明らかになった,グリーンランド産のキンバライト試料を収集した.
本研究で開発したタングステンの精製法,ICP質量分析計を用いたタングステン同位体比測定法を用いて,カーボナタイトなどの試料が含むタングステンの同位体比分析を行った.その結果は,コア-マントル相互作用を示すタングステンの同位体比の変化は検出できなかった.測定精度を考慮すると,コア物質の寄与は1%以下である.この理由として,マグマがコア-マントル境界からの物質を全く含んでいないか,あるいは,コア-マントル境界での相互作用を経験したが,その後マントルを上昇中にコアのシグナルが希釈されてしまったことが考えられる.
現在,アフリカ産のカーボナタイト試料についての結果についての投稿論文を準備している.グリーンランド産のキンバライト試料については変質を受けて二次的な作用の影響の可能性があることが明らかになったため,より新鮮な試料の提供を求めているところである.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (10 results)

  • [Journal Article] Isotope systematics of Li, Sr, Nd, and volatiles in Indian Ocean MORBs of the Rodrigues Triple Junction : constraints on the origin of the DUPAL anomaly2007

    • Author(s)
      Nishio, Y., Nakai, S., Ishii, T., Sano, Y.
    • Journal Title

      Geochim. Cosmochim. Acta 71

      Pages: 745-759

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    • Author(s)
      Sahoo, Y, Nakai, S., Ali, A.
    • Journal Title

      Analyst 131

      Pages: 434-439

    • Related Report
      2006 Annual Research Report 2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] U-Th radioactive disequilibrium analyses for JCp-1, coral reference distributed by the Geological Survey of Japan2006

    • Author(s)
      Watanabe, Y., Nakai, S.
    • Journal Title

      Geochem. J. 40(5)

      Pages: 537-541

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  • [Journal Article] Accurate U-Th Radioactive Disequilibrium Analyses of Carbonate Rock Samples Using Commercially Available U and Th Reagents and Multi-Collector ICP-MS2006

    • Author(s)
      Watanabe, Y., Nakai, S.
    • Journal Title

      Microchim Acta 156(3-4)

      Pages: 289-295

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    • Author(s)
      Hanyu, T., Tatsumi, Y., Nakai, S., et al.
    • Journal Title

      Geochem. Geophys. Geosyst. 7

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    • Author(s)
      Mibe, K., Orihashi, Y., Nakai, S., Fujii, T.
    • Journal Title

      Geophys. Res. Lett. 33

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      Watanabe, Y., Nakai, S.
    • Journal Title

      Geochem.J. 40(in press)

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    • Author(s)
      Nishio, Y., Nakai, S., Kogiso, T., Barsczus, H.G.
    • Journal Title

      Geochemical Journal. 39

      Pages: 91-103

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      Hanyu, T., Nakai, S., Tatuta, R.
    • Journal Title

      Geochemical Journal 39

      Pages: 83-90

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    • Author(s)
      Shirai, K., Kusakabe, M., Nakai, S., Ishii, T., Watanabe, T., Hiyagon, H., Sano
    • Journal Title

      Chem.Geol. 224

      Pages: 212-222

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      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2024-03-26  

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