| 研究課題/領域番号 |
21J13783
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
横倉 伶奈 北海道大学, 理学院, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | マントル / 包有物 / 流体包有物 / 希ガス同位体対比 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は下部マントル由来の窒素同位体比から初期地球を形成した隕石を明らかにすることである.
地球始原として可能性のある隕石は複数種存在するが，実際にどの種が該当するかは不明である．しかしそれらは窒素同位体比に大きな差があるため，深部の窒素同位体比を測定できれば隕石の特定につながる.
純粋な地球深部の同位体比を得るために，本研究ではマントル捕獲岩中の流体包有物に深部マントル由来成分が含まれる可能性に着目した.包有物の炭素同位体比は下部マントル由来物質であることを確認する鍵となるため，包有物を破壊せずに分析し，由来が何かを事前検証する技術の開発を行う.また窒素の分析からは由来隕石の考察を行う.
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| 研究実績の概要 |
本研究は下部マントル由来の窒素を抽出，同位体比を測定し初期地球を形成した隕石を明らかにすることである．しかし窒素などの揮発性成分は地上に大量に存在しているため通常の方法では混染を避けることが困難である．そのため，それらの混染を避けるために上部マントルの一部であるマントル捕獲岩を使用し，その利点として地上の混染を避けることができる，という利点を最大活用する．捕獲岩に含まれる鉱物粒子に包有物として捕らえられた揮発性物質を抽出できれば，そこから深部物質の同位体比を地上の揮発性物質の混染なく探ることが可能である．
ただし，この手法においては地上の揮発性物質の混染は回避できる．しかし欠点として深部の窒素が地表に出るまでに上部マントルに由来する揮発性物質が混染し，置き換えられてしまう可能性が示唆されている．先行研究で外部成分と上部マントルに由来する成分を分離する方法は未だはっきりとは判明していない．そのため外部物質由来の成分と上部マントル由来の物質を分離するため，まず上部マントル物質がどのような形で含まれるのかを検証した．具体的には包有物の形状・含有量と同位体比相関性を定量化した．結果，包有物の形状から判断できる成熟度によって成分の由来が異なる可能性を示し，実際に局所測定によって成熟したタイプに上部マントル的な値が含まれていることを実証した．逆算すると外部から侵入した物質は時間的に比較的新しいことが示唆される．この示唆に基づき形状が未成熟な包有物に限定した局所測定を行なったところ，外来物質由来と考えられる同位体比が検出された．これらのことから，包有物の形状とその起源が相関することを示した．このような特徴は比較的普遍的な現象であると考えられうるため，他産地の捕獲岩において応用できる可能性を示唆する．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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