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2017 年度 実績報告書

LIBS-ICPMSタンデムシステムを用いた固体地質試料の多元素同時定量法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K13905
研究機関東京大学

研究代表者

石川 晃  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20524507)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードレーザー誘起ブレークダウン分光分析 / レーザーアブレーション ICP 質量分析 / LIBS / LA-ICPMS / 揮発性元素 / 主要元素 / 微量元素
研究実績の概要

本研究の目的は、レーザー誘起ブレークダウン分光分析 (LIBS)とレーザーアブレーション ICP 質量分析 (LA-ICPMS)を組み合わせたタンデムシステムにより、様々な地質試料中の揮発性元素、主要元素、微量元素を同時定量するプロトコルの開発にある。昨年度は「LIBSによる主要元素、揮発性元素のスペクトル採取及び解析」、「LIBSとICP-MSを組み合わせた主要元素ー微量元素定量分析法」の立ち上げを行った。揮発性元素に関しては、H2OやCO2濃度が先行研究により報告されている珪酸塩ガラス試料を利用して、各元素の検出に最適なセッティングを探索した。その結果、 水素(H)に関してはマトリックス元素の影響が少ない最適な検出条件が得られたが、炭素(C)に関しては妨害によりピーク検出が困難であることが判明した。従って、現有の検出系ではH2OーCO2同時分析は困難と判断し、炭酸塩鉱物を含む薄片岩石試料のマルチスポット定量分析は断念した。そこで代替として、珪酸塩ー炭酸塩ーリン酸塩鉱物を様々な程度に含む岩石試料に応用可能な主要ー微量元素濃度の簡易迅速分析手法の立ち上げに着手した。前年度に実施した実験から、粉末を加圧成形した試料のアブレーションは難しいことが判明していたため、ガラスビードサンプラーを設備備品として導入し、四ホウ酸リチウムにより希釈されたガラスビードを利用する手法を採用した。(1)蛍光X線分析による主要元素測定の後に、希硝酸に溶解させてICP質量分析により微量元素を測定する手法、(2)LIBSによるLi/Ca比測定と当時にLA-ICPMSにより微量元素を測定する手法、の2つの分析プロトコルを立ち上げ、蛇紋岩、チャート、砂岩、炭酸塩岩、リン酸塩岩の地球化学的研究への応用を順次進めている。また(1)の詳細に関して日本地球惑星科学連合2018年大会にて成果報告を行う予定である。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Rhenium-osmium isotopes and highly siderophile elements in ultramafic rocks from the Eoarchean Saglek Block, northern Labrador, Canada: implications for Archean mantle evolution2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Akira、Suzuki Katsuhiko、Collerson Kenneth D.、Liu Jingao、Pearson D. Graham、Komiya Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 216 ページ: 286~311

    • DOI

      10.1016/j.gca.2017.07.023

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A prolonged granitoid formation in Saglek Block, Labrador: Zonal growth and crustal reworking of continental crust in the Eoarchean2017

    • 著者名/発表者名
      Komiya Tsuyoshi、Yamamoto Shinji、Aoki Shogo、Koshida Keiko、Shimojo Masanori、Sawaki Yusuke、Aoki Kazumasa、Sakata Shuhei、Yokoyama Takaomi D.、Maki Kenshi、Ishikawa Akira、Hirata Takafumi、Collerson Kenneth D.
    • 雑誌名

      Geoscience Frontiers

      巻: 8 ページ: 355~385

    • DOI

      10.1016/j.gsf.2016.06.013

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Collision-induced post-plateau volcanism: Evidence from a seamount on Ontong Java Plateau2017

    • 著者名/発表者名
      Hanyu Takeshi、Tejada Maria Luisa G.、Shimizu Kenji、Ishizuka Osamu、Fujii Toshiyuki、Kimura Jun-Ichi、Chang Qing、Senda Ryoko、Miyazaki Takashi、Hirahara Yuka、Vaglarov Bogdan S.、Goto Kosuke T.、Ishikawa Akira
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 294-295 ページ: 87~96

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2017.09.029

  • [雑誌論文] Metasomatic PGE mobilization by carbonatitic melt in the mantle: Evidence from sub-μm-scale sulfide carbonaceous glass inclusion in Tahitian harzburgite xenolith2017

    • 著者名/発表者名
      Akizawa Norikatsu、Miyake Akira、Ishikawa Akira、Tamura Akihiro、Terada Yasuko、Uesugi Kentaro、Takeuchi Akihisa、Arai Shoji、Tanaka Chima、Igami Yohei、Suzuki Katsuhiko、Kogiso Tetsu
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 475 ページ: 87~104

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2017.10.037

  • [学会発表] 初期太古代の炭酸塩岩の地質学的産状と化学組成から推定する初期太古代の海洋化学組成2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 聡,石川 晃,小宮 剛
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2018年大会
  • [学会発表] 太古代石英質砂岩の起源2018

    • 著者名/発表者名
      沢田 輝,石川 晃,磯崎 行雄
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2018年大会
  • [学会発表] Rapid determination of whole-rock major, minor and trace element concentration for silicate, carbonate and phosphate rocks by ICP-SFMS2018

    • 著者名/発表者名
      石川 晃,秋澤 紀克,沢田 輝,河野 聖那
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2018年大会
  • [学会発表] A simple determination of major- and trace-element composition for peridotite by ICP-MS: an application of acid-digested fused-glass bead2018

    • 著者名/発表者名
      秋澤紀克,小木曽 哲,石川 晃
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2018年大会
  • [学会発表] δ88Sr and 87Sr/86Sr variations in Middle-Upper Permian seawater2018

    • 著者名/発表者名
      可児 智美,磯崎 行雄,三澤 啓司,石川 晃,米田 成一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2018年大会
  • [学会発表] Platinum group elements and Re-Os isotopes in the K-Pg transition of the Chicxulub peak-ring rocks2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 峰南,石川 晃,Ferriere Ludovic,Morgan Joanna,Gulick Sean,IODP-ICDP Expedition 364 Scientists
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2018年大会
  • [学会発表] Highly siderophile elements and Os isotope signatures in the K-Pg transition of the Chicxulub peak-ring rocks2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Honami、Ishikawa Akira、Ferri;re, Ludovic、Morgan Joanna、Gulick Sean、IODP-ICDP Expedition 364 Scientists
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Re-Os and highly siderophile element systematics of peridotite xenoliths from Hawaii2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, A., Akizawa, N., Kogiso, T., Suzuki, K
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Osmium isotope and PGE signatures of the deep-sea deposits from Japan: implications for the Late Triassic impact event2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, H., Nozaki, T., Ishikawa, A., Onoue, T., Kimura, J.-I., Chang, Q. Suzuki, K.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of highly siderophile element concentrations and 187Os/188Os ratio for ferromanganese nodule reference materials2017

    • 著者名/発表者名
      Tokeshi, S., Ishikawa, A., Suzuki, K
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 強親鉄性元素に枯渇した太古代マントルとその意義2017

    • 著者名/発表者名
      石川 晃,小宮 剛,鈴木勝彦,Kenneth D. Collerson, Jingao Liu, D. Graham Pearson
    • 学会等名
      日本地球化学会第64回年会
  • [学会発表] タヒチ/モーレア島産マントル捕獲岩から探る海洋マントルの地球化学的多様性2017

    • 著者名/発表者名
      秋澤紀克,石川 晃,小木曽 哲
    • 学会等名
      日本地球化学会第64回年会
  • [学会発表] 世界最古の炭酸塩岩の地質学的産状と化学組成から推定する初期太古代の海洋中の生命必須金属元素濃度2017

    • 著者名/発表者名
      吉田 聡,石川 晃,小宮 剛
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
  • [学会発表] Highly siderophile elements in Hawaiian xenoliths: implications for the origin of low187Os/188Os signatures in oceanic mantle2017

    • 著者名/発表者名
      石川 晃,鈴木勝彦,小木曽 哲,秋澤紀克
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2017年大会
  • [学会発表] Metasomatic PGE mobility in the suboceanic mantle: an implication from sub-μm-sized sulfides from Tahitian peridotite xenolith2017

    • 著者名/発表者名
      秋澤紀克,小木曽 哲,三宅 亮,石川 晃
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2017年大会
  • [学会発表] Hydrothermal silicification of mafic and ultramafic rocks in the Barberton Greenstrone Belt, South Africa: relationship between bioessential element influxes into the seawater and secular variation of atmospheric CO22017

    • 著者名/発表者名
      小宮 剛,梅田早織,石川 晃
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2017年大会
  • [学会発表] Geochemistry and Re-Os and 146Sm-142Nd isotope systematics of mafic rocks in the Acasta Gneiss Complex: discovery of the oldest terrestrial rock and implications for the Earth-forming materials2017

    • 著者名/発表者名
      小宮 剛,越田渓子,石川 晃,鈴木勝彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2017年大会
  • [学会発表] 世界最古(>3.92Ga)の堆積岩の地質学的産状と化学組成から推定する初期太古代の海洋組成2017

    • 著者名/発表者名
      吉田 聡,越田渓子,石川 晃,小宮 剛
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会2017年大会

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公開日: 2018-12-17  

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