レ-ザ-・ビ-ムを用いたアルゴン抽出による ^<40>Ar- ^<39>Ar法の開発

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02554028
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 兼岡 一郎 東京大学, 地震研究所, 教授 (30011745)
• 研究分担者: 瀧上 豊 関東学園大学, 法学部, 講師 (40206909)
• キーワード: アルゴンレ-ザ- / 四重極型質量分析計 / ^<40>Ar- ^<39>Ar年代測定 / レ-ザ-光 / 脱ガス / 試料容器

研究概要

本年度は、スペクトラ・フィジックス社製のアルゴンレ-ザ-を用いて、岩石中からのAr等の脱ガス・精製を行なうための装置を設計・製作し、脱ガス状態等について検討した。試料容器は、ステンレス製のフランジ部分(113,5mmφ)に、62mmφの合成石英窓を取り付け、そこから試料にレ-ザ-光があたるようにしてある。試料容器は、フレキシブル・チュ-ブと真空バルブを通して希ガス精製部・排気装置部につないでおり、更に、真空バルブを通して精製されたArガスを四重極型質量分析計で測定する方式を採用した。
岩石試料としては、地質調査所で標準岩石試料として作製したJG-1の原石(花崗岩)を用い、その黒雲母部分を対象としてレ-ザ-・ビ-ムによる脱ガス状態を検討した。レ-ザ-光を出力3Wで1分間黒雲母にあてた時には黒雲母には何の変化も見られなかったが、出力4Wで1分間レ-ザ-光をあてた時には直径約0.2mmの穴があいたことが確認された。なおこのような試料表面上の観察のために、試料容器真上部から実体顕微鏡を通して試料をのぞく方式を採用した。石英部分を対象とした場合には、石英鉱物が白色のために光が分散してしまい、レ-ザ-光で穴があくまでには至らなかったが、表面状態はかなり影響を受けたことが観察された。また試料へレ-ザ-光をあてた際には、明らかにArガスが抽出されることが、四重極型質量分析計を用いて確認された。繰り返し行なわれたこの種の実験から、アルゴンレ-ザ-の連続ビ-ムによる4〜5Wの出力で鉱物を融解させることが可能であることが明らかにされた。レ-ザ-光を試料に導びくレンズ系の調整が重要であることが確認された。今年度の実験から今回試作した装置により、JG-1程度の試料ならば、 ^<40>Ar- ^<39>Ar年代測定が十分に可能である見通しが立てられた。

研究成果

• [文献書誌] Kaneoka,I.: "Radiometric age and Sr isotope charateristics of volcanic rooks from the Japan Sea floor." Geochem.J.24,. 7-19 (1990)
• [文献書誌] Kaneoka,I.,Notsu,K.,Takigami,Y.,Fujioka,K.and Sakai,H.: "Constraints on the evolution of the Japan Sea based on ^<40>Ar- ^<39>Ar ages and Sr isotopic ratios for volcanic rocks of the Yamato Sea-mount chain in the Japan Sea" Earth Planet.Sci.Lett.97. 211-225 (1990)
• [文献書誌] Kaneoka,I.and Takaoka,N.: "Evolution of the lithosphere and its interaction with the underlying mantle as inferred from noble gas isotopes." Australian Jour.Earth Sci.38. 559-567 (1991)
• [文献書誌] Takigami,Y.and Funaki,M.: " ^<40>Ar- ^<39>Ar and K-Ar ages for igneons and metaporphic rocks from the Sor Roundane Mountains,East Antarctica." Proc.NIPR Symp.Antarct.Geosci.35. 122-135 (1992)
• [文献書誌] Kaneoka,I.,Takaoka,N.and Yanai,K.: " ^<40>Ar- ^<39>Ar analyses of Y-74063 and ALH-78230:Consortium study on unigue meteorites from Antarctica." Proc.NIPR Symp.Antarct.Meteorites. 5. (1992)
• [文献書誌] Kaneoka,I.,Takigami,Y.Takaoka,N.,Yamashita,S.and Tamaki,K.: " ^<40>Ar- ^<39>Ar analyses of volcanic rocks recovered from the Japan Sea floor by Legs 127 and 128:Constraints on the age of formation of the Japan Sea." Tamaki,K.,Suyehiro,K.,Allan,J.et al.,Proc.ODP.Sci.Results,128:College Station,TX(Ocean Drilling Program),. (1992)