主要重鉱物のマルチ同位体初生値を用いた砕屑性岩の高精度分類とその地質学的応用展開

• Project/Area Number: 18H01316
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中野 伸彦 九州大学, 比較社会文化研究院, 准教授 (20452790)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 足立 達朗 九州大学, 比較社会文化研究院, 助教 (00582652) ; 亀井 淳志 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 教授 (60379691)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥14,820,000 (Direct Cost: ¥11,400,000、Indirect Cost: ¥3,420,000); Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2019: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: モナズ石 / ジルコン / アパタイト / 同位体比 / LA-MC-ICP-MS / TIMS / 砕屑性岩 / MC-ICP-MS

Outline of Annual Research Achievements

本年度は，国内外の複数の研究機関などから入手した標準試料候補となる7種類のモナズ石（44069, 16-F-6, Namaqua-1, Namaqua-2, Bz-1, Bz-2, SR-1）から，FE-EPMAとLA-QP-ICP-MSを用いて，主要元素と微量元素の均質性およびU-Th-Pb年代をチェックした．その結果，Bz-1モナズ石を除く他の試料については概ね均質な組成と年代が得られたため，その6試料についてTIMSにてSrおよびNd同位体比測定を実施した．また，LA-MC-ICP-MS分析では，モナズ石の局所分析のためのレーザー条件を決定し，TIMSでのNd同位体比のデータを基に，Namaqua-1もしくはNamaqua-2をスタンダードとして，モナズ石のNd同位体比分析の立ち上げを行った（現在継続中）．来年度内に分析条件を精査し，同位体測定システムの確立を目指す．
これらの結果に加えて，来年度に予定していた天然の花崗岩試料を用いた分析について，一部の花崗岩（4試料）については本年度前倒しで，①TIMSを用いたSrおよびNd同位体比の測定，②各試料からジルコン・アパタイト・モナズ石の分離・マウント，③モナズ石のU-Th-Pb年代測定，④CLを用いたジルコンの内部構造観察を実施した．また，ジルコンのHf同位体比を測定するためには，同じジルコンのU-Pb年代測定の空間分解能を上げることが重要であるため，本年度はエキシマレーザーとQP-ICP-MSを接続することで，空間分解能の向上に取り組み，今年度は15ミクロンでの年代測定を行うことが可能となった．来年度は，全ての分析について，レーザーガスにN2を混入させることで，さらなる分析精度と空間分解能の向上を図る予定である．

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

予定したモナズ石のNd同位体比の立ち上げに加えて，来年度に予定していた天然の花崗岩試料を用いた分析について，前倒しでの分析を行うことができたことが非常に大きい．また，ジルコンの年代測定を従来の半分の径で行うことができるようになったことで，より正確なHf同位体比分析が可能となった．さらに来年度は，全ての分析について，レーザーガスにN2を混入させることで，さらなる分析精度と空間分解能の向上を図る予定であり，このことは研究計画全体を大きく飛躍させるものである．

Strategy for Future Research Activity

当初予定通り，来年度にアパタイト・ジルコン・モナズ石を用いたマルチ同位体比測定システムを確立し，その手法について国際誌にまとめる．それ以降については現段階では計画書通り，同システムを砕屑性岩に適応し，砕屑性ジルコンだけでは解釈が難しい地質体について，本同位体測定システムの有用性を検証する．

Research Products

• [Journal Article] Gem-quality zircon megacrysts from placer deposits in the central highlands, Vietnam―potential source and links to cenozoic alkali basalts (2019)
  • Author(s): Sinh Vuong Bui Thi、Osanai Yasuhito、Lenz Christoph、Nakano Nobuhiko、Adachi Tatsuro、Belousova Elena、Kitano Ippei
  • Journal Title: Minerals Volume: 9 Pages: 89-106
  • DOI: 10.3390/min9020089
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Synthesis and crystal chemistry of mukhinite, V-analogue of clinozoisite on the join Ca2Al3Si3O12(OH)―Ca2Al2VSi3O12(OH). (2019)
  • Author(s): Nagashima Mariko、Nishio-Hamane Daisuke、Nakano Nobuhiko、Kawasaki Toshisuke
  • Journal Title: Physics and Chemistry of Minerals Volume: 46 Pages: 63-76
  • DOI: 10.1007/s00269-018-0988-4
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Chemical speciation and bioavailability concentration of arsenic and heavy metals in sediment and soil cores in estuarine ecosystem, Vietnam (2018)
  • Author(s): Nguyen Van Thinh, Osanai, Y., Adachi, T., Phong K. Thai, Nakano, N., Ozaki, A., Kuwahara, Y., Kato, R., Makio, M., Kurosawa, K.
  • Journal Title: Microchemical Journal Volume: 139 Pages: 268-277
  • DOI: 10.1016/j.microc.2018.03.005
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Detrital zircon and igneous protolith ages of high-grade metamorphic rocks in the Highland and Wanni Complexes, Sri Lanka: Their geochronological correlation with southern India and East Antarctica. (2018)
  • Author(s): Kitano, I., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Fitzsimons, I.C.W.
  • Journal Title: Journal of Asian Earth Sciences Volume: 156 Pages: 122-144
  • DOI: 10.1016/j.jseaes.2018.01.017
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Oxidation states of Fe in constituent minerals of a spinel Lherzolite xenolith from the Tariat depression, Mongolia: The significance of Fe3+ in olivine (2018)
  • Author(s): Ejima, T., Osanai, Y., Akasaka, M., Adachi, T., Nakano, N., Kon, Y., Ohfuji, H., Jargalan, S.
  • Journal Title: Minerals Volume: 8 Pages: 1-17
  • DOI: 10.3390/min8050204
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] U-Pb zircon geochronology on high-grade metamorphic rocks from the Higo metamorphic Belt in central Kyushu, Japan (2018)
  • Author(s): 22.Bui, B.T.S., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] Formation of Neoproterozoic juvenile crust in Eastern Dronning Maud Land, East Antarctica (2018)
  • Author(s): Owada, M., Kamei, A., Osanai, Y., Nakano, N.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Geochemistry and geochronology of granitic rocks from the Ereendavaa area in northeastern Mongolia. (2018)
  • Author(s): Munkhdelger, B., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Tamir, B., Undraa, S., Jargalan, S., Dolzodmaa, B., Bolormaa, T.
  • Organizer: 日本鉱物科学会2018年年会
• [Presentation] REE mineralization in alkaline plutonic rocks from north-west Mongolia. (2018)
  • Author(s): Tamir, B., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Jargalan, S., Dolzodmaa, B., Bolormaa, T.
  • Organizer: 日本鉱物科学会2018年年会
• [Presentation] モンゴルアルタイ山脈，昇温期及び降温期の紅柱石と珪線石を含む粗粒藍晶石泥質変成岩の形成過程 (2018)
  • Author(s): 中野伸彦・小山内康人・Jargalan, S.・足立達朗・Kundyz, S.・大和田正明・Satish-Kumar, M.
  • Organizer: 日本鉱物科学会2018年年会
• [Presentation] スリランカ・ハイランド岩体およびワンニ岩体に分布する変成火成岩中のインヘリテッドジルコンHf同位体組成． (2018)
  • Author(s): 北野一平・小山内康人・中野伸彦・足立達朗
  • Organizer: 日本鉱物科学会2018年年会
• [Presentation] Geochronology of assumed cratonal terranes in Mongolia. (2018)
  • Author(s): Undraa, S., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Jargalan, S., Dolzodmaa, B., Bolormaa, T., Tamir, B., Munkhdelger, B.
  • Organizer: 日本鉱物科学会2018年年会
• [Presentation] Tectonic evolution of extreme metamorphic rocks in the Trans Vietnam Orogenic Belt, SE-Asia (2018)
  • Author(s): Osanai, Y., Nakano, N., Owada, M., Binh, P., Tran Van Tri, Charusiri, P., Tran Ngoc Nam
  • Organizer: The Fifteenth Regional Congress on Geology, Mineral and Energy Resources of Southeast Asia (GEOSEA XV)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Zircon U-Pb ages of high-grade metamorphic rocks from the Kontum Massif, Vietnam (2018)
  • Author(s): Sinh, V.T., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T.
  • Organizer: The Fifteenth Regional Congress on Geology, Mineral and Energy Resources of Southeast Asia (GEOSEA XV)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A protracted Phanerozoic history preserved in the eclogite-facies bauxites from the Red River shear zone, Northern Vietnam (2018)
  • Author(s): Nakano, N., Osanai, Y., Nguyen Van Nam, Tran Van Tri
  • Organizer: The Fifteenth Regional Congress on Geology, Mineral and Energy Resources of Southeast Asia (GEOSEA XV)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Geochronology and petrogenesis of plume-related magmatism in the collision zone, Kon Tum Massif, Central Vietnam (2018)
  • Author(s): Owada, M., Osanai, Y., Nakano, N., Binh, P., Tran Van Tri
  • Organizer: The Fifteenth Regional Congress on Geology, Mineral and Energy Resources of Southeast Asia (GEOSEA XV)
  • Int'l Joint Research