| 研究課題/領域番号 |
17H00777
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
佐野 有司 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50162524)
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| 研究分担者 |
白井 厚太朗 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)
鹿児島 渉悟 東京大学, 大気海洋研究所, 特任助教 (70772284)
高畑 直人 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90345059)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 火山活動 / 炭酸塩 / 地球化学 / 質量分析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では過去の火山噴火の影響を受けていると思われる古環境試料を用いて、その年代測定と元素・同位体分析とを組み合わせることで、過去の巨大噴火の記録を復元することを目的とする。そのために、鍾乳石やサンゴ骨格といった炭酸塩試料の年代を精密に決定するとともに、二次イオン質量分析計(NanoSIMS)で高解像度の微量元素分析を行ない、過去の噴火イベントの痕跡を検出することを目指している。まず昨年度導入したLA-LIBSで炭酸塩試料中の微量元素分析について分析条件を評価した。LIBSを用いれば、試料中の微量元素の分布を簡易かつ迅速に知ることができ、LA-ICP-MSやNanoSIMSによる分析と組み合わせることで多様な元素・同位体を効率的に測定することが可能である。対象とする元素毎に分析条件の評価を行い、特にLIBSは耳石中のSrなど高濃度の元素の効率的な測定に有用であることを確認した。現在、火山噴火に影響を受ける他元素についても検討を進めている。
U-Th年代測定法で過去の火山噴火を記録していると明らかになった鍾乳石試料について、LA-ICP-MSを用いて微量元素の測定を行った。南大東島の鍾乳石試料からは希土類元素やマンガン・銅などの濃度が高い層が検出されており、噴火や気象変動との関係性について解析を進めていく。興味深い変動パターンが得られた部位については、NanoSIMS分析用に試料をエポキシ樹脂に埋め研磨、観察するなど準備を進めた。NanoSIMSの分析は対象とする試料や元素にマッチした標準試料の準備を進めるとともに、濃度の濃い試料を用いて分析法の確立を目指した。
現在の火山活動による物質循環・表層環境への影響を調べるために、箱根山や阿蘇山における観測を実施した。噴気や温泉水・遊離ガスを採取し、化学組成やヘリウムなどの希ガス・炭素・窒素等の同位体を分析し、火山活動の評価を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
LIBSを用いた炭酸塩試料分析は予想したより検出感度が悪く鍾乳石試料の分析に取りかかれなかったので、鍾乳石試料はLA-ICP-MS での測定を進めた。同時にNanoSIMSを用いた炭酸塩試料分析手法の開発を進め、準備は確実に前進している。今後これらの装置を駆使して過去の噴火履歴の検出・当時の火山活動に関するデータ収集を遂行する。現在の火山活動に関する調査は複数火山における観測により遂行中であり、マグマ情報の収集と火山活動の評価に成功している。
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| 今後の研究の推進方策 |
鍾乳石試料などの分析による過去の噴火履歴の検出・火山活動に関するデータ収集と、現在の火山活動評価・物質循環調査を組み合わせることで、過去から現在に至るまでの火山活動による表層環境への影響を調査することを目指す。
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