研究課題
基盤研究(B)
地球惑星が形成して以降の地殻とマントルの活動と進化をストロンチウム同位体を鍵として解明に取り組む。その目的のために、微量元素同位体研究において重要な2つの副成分鉱物アパタイトとジルコンの同位体データを、1)イオンマイクロプローブを用いた微細なアパタイト結晶の同位体分析、2)アパタイト、および、それを包有するジルコンのU-Pb年代、酸素・ネオジム・ストロンチウム同位体分析、3)結晶内部及び結晶粒界の解析、それらを統合することにより明らかにする。
2023-2024年に研究代表者が参加した南極観測(第65次南極地域観測隊、JARE-65)で採取した太古代~原生代の地質試料の解析をすすめるとともに、同位体分析試料の選定のためのキャラクタリゼーションをおこなった。分析手法の確立に向けた取り組みは一定の成果を挙げ、昨年来問題となっていたラマン分光分析のための包埋樹脂に塩素が含まれている点について、従来の樹脂と新規採用した樹脂の2種類でストロンチウム同位体分析と塩素濃度分析を実施し、その結果として塩素は電気陰性度が高く樹脂に起因する塩素イオンは限定的であること、ストロンチウム同位体へ同重体干渉する塩素複合イオンへの影響は質量分解能を調整することで対応できることが分かった。また微細な研磨痕を媒介とした塩素汚染を避けるために分析前にコロイダルシリカで研磨を行うことが有効であることが分かった。ジルコン中のアパタイト包有物は様々な深さに存在するため、ステージをモーター制御可能な偏光顕微鏡を用いることでアパタイト包有物の深度の定量化に成功した。研磨治具を改良し、分析対象のアパタイト包有物を確実に研磨することが可能となった。アパタイト1試料について二次イオン質量分析計によるSr同位体分析と塩素含有量分析のための標準試料として取り扱う準備を完了した。その他5試料についてSr含有量と塩素含有量の2次標準試料として有用であると評価できた。二次イオン質量分析計による高精度Sr同位体分析手法の開発とデータの統計解析手法、顕微ラマン分光法を用いた結晶内部評価法を確立した。一部のデータをJapan Geoscience Union Meeting 2024、The 15th Symposium on Polar Science、Goldschmidt Conference2024などで成果発表をするとともに、論文化の作業をすすめている。
3: やや遅れている
分析設備のメンテナンスをポンプ修理ほか、想定以上に時間を費やし、分析の進捗が遅れた。また、南極の太古代試料の解析では、想定される中で比較的若い(太古代後期~末期)試料であることが判明し、目論んでいた初期太古代の試料解析には至らなかった。
2025年度に北極域グリーンランドでの地質調査と太古代初期の地質試料の採取を予定する。本研究期間内にはデータの取得にまでは至らない可能性が高いが、今後の研究の見通しとして、初期太古代試料による、ジルコンのU-Pb年代測定、Nd同位体分析、酸素同位体分析から各試料の年代学的・地球化学的キャラクタリゼーションを行う。その上で、ジルコンのSr同位体分析とNd同位体分析、またアパタイトのU-Pb年代測定と微量元素存在度測定から、結晶化のタイミングやソースメルトの地球化学的環境を推定する。
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すべて 雑誌論文 (54件) (うち国際共著 37件、 査読あり 54件、 オープンアクセス 29件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 20件、 招待講演 1件)
Geological Journal
巻: 60 号: 2 ページ: 560-581
10.1002/gj.5135
American Mineralogist
巻: 110 号: 3 ページ: 364-377
10.2138/am-2023-9166
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
巻: 119 号: ANTARCTICA ページ: n/a
10.2465/jmps.231105
巻: 60 号: 2 ページ: 455-483
10.1002/gj.5095
Mineralogy and Petrology
巻: 118 号: 3 ページ: 367-386
10.1007/s00710-024-00859-0
10.2465/jmps.230329
Journal of Analytical Science and Technology
巻: 15 号: 1
10.1186/s40543-024-00424-6
Nature Astronomy
巻: 8 号: 12 ページ: 1536-1543
10.1038/s41550-024-02418-1
巻: - 号: 6 ページ: 945-955
10.2138/am-2024-9540
Progress in Earth and Planetary Science
巻: 11 号: 1 ページ: 1-38
10.1186/s40645-024-00643-w
Journal of Hazardous Materials
巻: 470 ページ: 134104-134104
10.1016/j.jhazmat.2024.134104
Lithos
巻: 464-465 ページ: 107437-107437
10.1016/j.lithos.2023.107437
巻: accepted 号: 2 ページ: 325-338
10.2138/am-2022-8765
巻: 118 号: ANTARCTICA ページ: n/a
10.2465/jmps.230331
10.2465/jmps.230330
10.2465/jmps.221124
10.2465/jmps.221220
Geology
巻: 51 号: 9 ページ: 845-849
10.1130/g51097.1
The Astrophysical Journal
巻: 955 号: 2 ページ: 85-85
10.3847/1538-4357/acf37b
The European Physical Journal Plus
巻: 138 号: 7
10.1140/epjp/s13360-023-04279-5
Radiation Protection Dosimetry
巻: 199 号: 18 ページ: 2269-2274
10.1093/rpd/ncad048
巻: 199 号: 18 ページ: 2275-2278
10.1093/rpd/ncad015
Scientific Reports
巻: 13 号: 1 ページ: 7117-7117
10.1038/s41598-023-34301-w
巻: 52 号: 1 ページ: 3-6
10.1130/g51560.1
Chemosphere
巻: 328 ページ: 1-12
10.1016/j.chemosphere.2023.138566
巻: 117 号: 1 ページ: n/a
10.2465/jmps.220317
Journal of Petrology
巻: 63 号: 5 ページ: 1-44
10.1093/petrology/egac036
Precambrian Research
巻: 374 ページ: 106656-106656
10.1016/j.precamres.2022.106656
American Journal of Science
巻: 322 号: 2 ページ: 108-163
10.2475/02.2022.02
Gondwana Research
巻: 105 ページ: 243-261
10.1016/j.gr.2021.09.009
巻: 925 号: 2 ページ: 209-209
10.3847/1538-4357/ac423a
Geological Magazine
巻: 159 号: 8 ページ: 1355-1383
10.1017/s0016756822000164
10.2465/jmps.211219
巻: 107 号: 9 ページ: 1766-1778
10.2138/am-2022-8039
Island arc
巻: 1 号: 1 ページ: 1-39
10.1111/iar.12456
Environmental Nanopollutants: Sources, Occurrence, Analysis and Fate
巻: 15 ページ: 15-48
10.1039/9781839166570-00015
巻: 322 ページ: 108-162
巻: - ページ: 163-204
10.1016/j.gr.2021.03.013
巻: 11 号: 1 ページ: 1-14
10.1038/s41598-021-01562-2
Journal of Metamorphic Geology
巻: 40 号: 2 ページ: 257-286
10.1111/jmg.12627
Science of The Total Environment
巻: 773 ページ: 145639-145639
10.1016/j.scitotenv.2021.145639
International Journal of Paleobiology & Paleontology
巻: 4 ページ: 1-12
SCIENCE ADVANCES
巻: 7 号: 17
10.1126/sciadv.abg9707
120007032349
Meteoritics & Planetary Science
巻: 56 号: 6 ページ: 1086-1108
10.1111/maps.13664
Island Arc
巻: 30 号: 1
10.1111/iar.12423
Communications Earth & Environment
巻: 2 号: 1 ページ: 243-243
10.1038/s43247-021-00317-1
巻: 62 号: 12 ページ: 1-38
10.1093/petrology/egab068
Communications Earth & Environment
巻: 2 号: 1 ページ: 151-151
10.1038/s43247-021-00224-5
巻: 116 号: 3 ページ: 121-128
10.2465/jmps.201130e
130008065765
巻: - ページ: 106219-106219
10.1016/j.lithos.2021.106219
巻: 388-389 ページ: 106023-106023
10.1016/j.lithos.2021.106023
巻: 386-387 ページ: 106026-106026
10.1016/j.lithos.2021.106026
Journal of Geology
巻: 129 号: 2 ページ: 233-253
10.1086/714172
Antarctic Science
巻: 33 号: 1 ページ: 52-72
10.1017/s0954102020000450