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マントルウェッジを通過するリサイクル炭素の検出

公募研究

研究領域地殻流体: その実態と沈み込み変動への役割
研究課題/領域番号 22109506
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

山本 順司  京都大学, 理学研究科, 助教 (60378536)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードマントルウェッジ / 物質循環系 / マントル捕獲岩 / 炭素同位体 / 分光分析 / 質量分析器 / 管状加熱炉 / 還元実験
研究概要

本研究では「地殻流体」の化学的側面を補強するため,マントルウェッジ由来の捕獲岩に見られる流体包有物の化学分析を行った.
マントルウェッジを通過するリサイクル流体の存在は,電磁気観測や地震波トモグラフィー,ダイナミクス計算,高温高圧実験など間接的なアプローチによって活発に議論されているが,その起源を厳密に決めるには化学的情報との組み合わせが重要である.そこで本研究では,極東ロシアや島根県で採取したマントル捕獲岩中の二酸化炭素包有物の炭素同位体比の測定を行った.
マントル捕獲岩中の二酸化炭素包有物は非常に小さな流体として存在しており,また,一つの鉱物内に異なる形成時期を持つ包有物列が見られる場合もあり,その炭素同位体比の分析と解釈には注意が必要である.本研究では顕微ラマン分光分析装置によって包有物一つひとつの炭素同位体比分析に挑んだ.しかし,分光法による炭素同位体比の分析精度は地球科学的な議論に耐えられるレベルではなかった.そこで,本研究では予定通り,流体包有物を還元環境で焼き鈍し,流体包有物の主成分である二酸化炭素をグラファイト化させる手法の開発も行った.様々な条件を試した結果,グラファイトの生成に成功した.この開発の先には二次イオン質量分析装置による高精度局所炭素同位体分析への道が開けている.
炭素は単体で「地殻流体」を構成しているわけではない.マントルウェッジの炭素循環系の解明は,付随して動く様々な元素の循環モデルを解く手がかりになるであろう.

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Retentivity of CO2 in fluid inclusions in mantle minerals2012

    • 著者名/発表者名
      Junji Yamamoto
    • 雑誌名

      European Journal of Mineralogy

      巻: 23 ページ: 805-815

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sr and Nd isotope ratios and trace element concentrations in kimberlites from Shandong and Liaoning (China) and the Kimberley area (South Africa)2012

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Toyama
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: 46 ページ: 45-59

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise determination of Mg/Fe ratios applicable to terrestrial olivine samples using Raman Spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Hidemi Ishibashi
    • 雑誌名

      Journal of Raman Spectroscopy

      巻: 43 ページ: 331-337

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Petrology and Sr-Nd isotopic geochemistry of ultramafic xenoliths from the French Massif Central2010

    • 著者名/発表者名
      Masako Yoshikawa
    • 雑誌名

      Geological Society of London, Special Publications

      巻: 337 ページ: 153-175

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プチスポット火山から期待される海洋リソスフェアの包括的理解と地質学の新展開-超モホール計画の提案-2010

    • 著者名/発表者名
      平野直人
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 116 ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Noble gas isotopic constraint on depth of layered mantle boundary2011

    • 著者名/発表者名
      Junji Yamamoto
    • 学会等名
      質量分析学会同位体比部会
    • 発表場所
      釜山,大韓民国
    • 年月日
      2011-11-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Big Mantle Wedgeを通るスラブ由来流体の化学的探索2011

    • 著者名/発表者名
      山本順司
    • 学会等名
      日本鉱物科学会年会
    • 発表場所
      茨城県水戸市
    • 年月日
      2011-09-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Noble gas isotopic compositions of mantle xenoliths in a kimberlite2011

    • 著者名/発表者名
      Junji Yamamoto
    • 学会等名
      Goldschmidt conference
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2011-08-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ロイヒ溶岩の硫黄同位体分別過程2010

    • 著者名/発表者名
      山本順司
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
    • 発表場所
      立正大学(埼玉県)
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Subduction related signature in noble gas isotopic compositions of mantle peridotites2010

    • 著者名/発表者名
      Junji Yamamoto
    • 学会等名
      Goldschmidt conference
    • 発表場所
      Knoxville, USA
    • 年月日
      2010-06-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] マントルウェッジに潜むスラブ由来水の化学的探索2010

    • 著者名/発表者名
      山本順司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-05-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.vgs.kyoto-u.ac.jp/InetHome/jyama/web/research.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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