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U-Pb年代測定用の標準試料を自由自在に合成する:地球年代学の飛躍的発展への寄与

研究課題

研究課題/領域番号 18K18780
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

鍵 裕之  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70233666)

研究分担者 平田 岳史  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10251612)
折橋 裕二  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70313046)
宮嶋 佑典  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特別研究員 (60826056)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワードU-Pb年代測定 / カルサイト / 非晶質炭酸カルシウム / アモルファス炭酸カルシウム / U-Pb年代測定法 / 炭酸カルシウム / 標準試料
研究成果の概要

U-Pb年代測定法は、地球が形成された46億年前から最近10万年程度までの広い年代範囲に適用可能な年代測定法でる。本研究では地球上に普遍的に存在する炭酸カルシウムに着目した。非晶質炭酸カルシウムに任意の濃度でUとPbを取り込ませ、高温下で急速に結晶成長をさせることで炭酸カルシウム(カルサイト)の結晶構造中ににこれらの元素を導入できることを明らかにした。さらに希土類元素などの微量元素もUやPbと同様に取り込ませることで、さまざまな微量元素の標準試料を作成することができた。本研究で得られた成果はレーザーアブレーションICP質量分析による炭酸塩岩の年代測定に広く用可能である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、地球上に普遍的に存在する炭酸カルシウムの年代測定を広い年代範囲で、そして高い精度で実現すること寄与するだろう。炭酸カルシウムは代表的なバイオミネラルであるため、化石試料などの年代測定にもつながり、生物の進化 などの研究にも大きな発展をもたらすことになるだろう。一方、今回の研究成果は、従来は取り込まれにくい元素を炭酸カルシウムの結晶構造に取り込ませることを実現したことになるので、新たな材料開発や物質合成への道を開いたとも言える。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Incorporation of U, Pb and Rare Earth Elements in Calcite through Crystallisation from Amorphous Calcium Carbonate: Simple Preparation of Reference Materials for Microanalysis2020

    • 著者名/発表者名
      Miyajima Yusuke、Saito Ayaka、Kagi Hiroyuki、Yokoyama Tatsunori、Takahashi Yoshio、Hirata Takafumi
    • 雑誌名

      Geostandards and Geoanalytical Research

      巻: 45 号: 1 ページ: 189-205

    • DOI

      10.1111/ggr.12367

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Incorporation of Incompatible Strontium and Barium Ions into Calcite (CaCO3) through Amorphous Calcium Carbonate2020

    • 著者名/発表者名
      Saito Ayaka、Kagi Hiroyuki、Marugata Shiho、Komatsu Kazuki、Enomoto Daisuke、Maruyama Koji、Kawano Jun
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 10 号: 3 ページ: 270-270

    • DOI

      10.3390/min10030270

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-pressure responses of alkali metal hydrogen carbonates, RbHCO3 and CsHCO3: Findings of new phases and unique compressional behavior2020

    • 著者名/発表者名
      Iizuka-Oku Riko、Gui Weibin、Komatsu Kazuki、Yagi Takehiko、Kagi Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Chemistry

      巻: 283 ページ: 121139-121139

    • DOI

      10.1016/j.jssc.2019.121139

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deformation Features of Super-Deep Diamonds2019

    • 著者名/発表者名
      Ragozin Alexey、Zedgenizov Dmitry、Shatsky Vladislav、Kuper Konstantin、Kagi Hiroyuki
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 10 号: 1 ページ: 18-18

    • DOI

      10.3390/min10010018

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 非晶質炭酸カルシウムの結晶化による局所U-Pb年代測定のための標準カルサイトの合成2019

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 佑典、斉藤 綾花、鍵 裕之、横山 立憲、平田 岳史
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カルサイト構造をもつ(Ba,Ca)CO3の合成と炭酸イオンの特異な挙動2019

    • 著者名/発表者名
      鍵 裕之, 斉藤 綾花, 小松 一生, 丸形 詩歩, 川野 潤
    • 学会等名
      2019年度 日本地球化学会 年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of U and Pb-Doped Calcite: A Novel Reference Material for in situ U-Pb Dating of Carbonates2019

    • 著者名/発表者名
      Miyajima Y., Saito A., Kagi H., Yokoyama T., Hirata T., Roberts N. ans Horstwood M.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非晶質炭酸カルシウムの結晶化による局所U, Pb年代測定のための標準カルサイトの合成2019

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 佑典, 斉藤 綾花, 鍵 裕之, 横山 立憲, 平田 岳史
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2019年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭酸塩U-Pb年代測定に向けたカルサイト標準物質の合成と均質性評価2018

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 佑典, 斉藤 綾花, 鍵 裕之, 横山 立憲, 平田 岳史
    • 学会等名
      2018年度日本地球化学会 年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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