| 研究課題/領域番号 |
16K17838
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
藤谷 渉 茨城大学, 理学部, 助教 (20755615)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 始原的隕石 / 炭酸塩鉱物 / 炭素同位体比 / 水質変成作用 |
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| 研究実績の概要 |
酸素同位体比の測定が終了したNogoya CMコンドライト中の炭酸塩鉱物、および酸素同位体比が既知のLAP 031166 CMコンドライト中の炭酸塩鉱物に対して、二次イオン質量分析計を用いて炭素同位体比の測定を行った。さらに、既存のグループに分類されないコンドライトであるTagish Lake隕石中の炭酸塩鉱物に対して炭素同位体比の測定を行った。その結果、分析したCMコンドライト中の炭酸塩鉱物の酸素および炭素の同位体比は全く相関していないことが明らかになった。酸素および炭素の同位体比の変動はそれぞれd18O = 15-35パーミル、d13C = 20-80パーミルである。また、Tagish Lake隕石中の炭酸塩鉱物は均質な炭素同位体比（d13C = 70パーミル）を示すことが明らかになった。
この結果から、炭酸塩鉱物の炭素と酸素の同位体比は異なる要因で決定され、また、炭素および酸素の同位体比は隕石中の微小領域における物質の不均一性を反映していると考えられる。また、この方針では、研究計画立案時の目的であった始原的有機物の炭素同位体比を推定することは困難であることが示唆される。しかしながら、上記の結論自体は新しいものであり、Tagish Lake隕石の分析結果と合わせて、炭酸塩鉱物には有機物のほかに氷として存在していた二酸化炭素も寄与しているという解釈を提案した。この解釈はすでに論文の第一稿としてまとめ、近日中にジャーナルに投稿する予定である。この解釈は次年度の研究によって真偽を確かめる予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
予定していた炭素同位体比の測定は終了し、追加でTagish Lake隕石も分析することができた。結果的には当初予定していたように炭酸塩鉱物の炭素同位体比がどのように進化するのかを明らかにすることはできなかったが、炭酸塩鉱物の炭素同位体比は有機物と氷として存在していた二酸化炭素との混合で説明できるとの結論に至り、論文にまとめている最中である。上記の問題点に関しては研究計画にあるように、単一粒子に対して結晶成長に伴った同位体比の変動を測定すれば解決できる。そのための試料も準備してあり、予備実験もスタートしている。来年度中に全ての分析を完了することは十分に可能である。
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| 今後の研究の推進方策 |
炭酸塩鉱物の炭素同位体比がどのように変化するのかを考察するため、単一の鉱物粒子に対して同位体測定を複数点行い、粒子内の不均一性を観察する。粒子の結晶成長を反映していると考えられるカソードルミネッセンス像を取得し、その像に基づき複数の炭素同位体比データに対して時間の概念を導入する。横軸に結晶成長（時間）、縦軸に炭素同位体比を取ったプロット「炭素同位体比の進化ダイアグラム」を作成し、炭酸塩鉱物中の炭素の起源およびその同位体比を考察する。
この研究には高精度（1パーミル）、高空間分解能（3-5マイクロメートル）の同位体分析技術が必要となるため、JAMSTEC高知コア研究所に設置されている二次イオン質量分析計「ims 1280」を用いる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初研究計画では隕石試料に含まれる炭酸塩鉱物の酸素および炭素の同位体比から始原的な有機物の炭素同位体比を復元する予定であった。しかし、試料に予想外の不均一性が発見され、異なる炭酸塩粒子を分析しても粒子ごとの不均一性が卓越し、当初目標が達成されないことがわかった。それ自体は新しい発見であったが、当初目標を達成するためには、同一の粒子において分析を行う必要があり、準備期間が必要となった。次年度は隕石試料の購入費、試料作製のための消耗品費、分析を行うための旅費、などに助成金を使用する。
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