| 研究課題/領域番号 |
18J01101
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
浅沼 尚 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| キーワード | 太古代 / 付加体 / 豪州・ノースポール地域 / 誘導結合プラズマ質量分析法 / チタン石 / ウラン(U)-鉛(Pb)年代測定 |
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| 研究実績の概要 |
本年度の研究成果として(1)2018年9月におこなった豪州調査、(2)レーザーを用いたチタン石の年代測定法の立ち上げが挙げられる。成果(1)では横浜国立大学の研究グループと合同で2周間にわたり現地に滞在し、ノースポール地域周辺の地質調査と併せて全40試料の緑色岩を採取してきた。採取した岩石試料については岩石スラブ・岩石薄片を作成すると共に、チタン石の捜索を行っている。成果(2)では受入研究室設置のレーザー装置および多重検出器型誘導結合プラズマ質量分析計（MC-ICPMS）を用いて、標準チタン石であるMKED1(1521Ma)、BLR1(1047Ma)、OLT1(1015Ma)、Khan(522Ma)のU-Pb年代分析を試みた。MKED1については初生的なPb混入量が少なく、206Pb/238U比の測定における繰り返し再現性はRSDで0.88%(N=18)もしくは0.66%(N=18)となることを確認した。この結果より、MKED1は初生Pbの補正を必要とせず、一次標準試料として適当であると判断した。以下にはMKED1を一次標準試料とし、BLR1、OLT1、Khanをそれぞれ未知試料として年代測定した結果を示す。BLR1 及びKhanのデータ群は年代一致曲線上(コンコーディア曲線)からずれるもののU-Pb同位体データの変動(不均質)が大きいため正確な年代値は得られなかった。一方で、OLT1については初生的Pbの混入量の違いから回帰直線を定義でき、コンコーディア曲線との交点より1014±46 Maという年代値を取得した。本研究で得られた年代値は先行研究から報告される参照年代1015 Maと調和的であり、現段階で一次・二次標準チタン石にそれぞれMKED1・OLT1を据えることでチタン石のU-Pb年代測定が可能となった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の研究計画では、チタン石を酸分解後の溶液をMC-ICPMSにて湿式分析することで、U-Pb年代測定を行う予定であった。湿式分析では試薬等の実験環境に由来する微量なPb汚染成分を定量することが肝となってくるが、ICPMSではキャリアーガス中の水銀汚染による影響が大きいため、本研究ではそれが困難であった。そこで、Pb汚染による影響が少ないレーザー装置とMC-ICPMSを組み合わせ年代測定法の立ち上げを試みるべく、まずは標準チタン石の収集に着手した。収集できた標準チタン石は全部で４つ（MKED1、BLR1、OLT1、Khan）である。その中でもジェームズクック大学のSpandler教授より提供して頂いたMKED1は初生的なPb混入量が非常に少なく、レーザーによる局所U-Pb年代分析を行う上で最適な標準チタン石であった。また、予察分析を通じてそのU-Pb比の均質性が非常に高いことも確かめており、太古代試料へアプリケーションする準備段階が整ったといえる。今後、一次・二次標準チタン石にそれぞれMKED1・OLT1を据えることで予察的ながら実試料の分析に取り掛かっていきたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の研究目標はノースポール地域の実試料の年代測定を開始することにある。2018年度及び既に東京工業大学のグループによって採取された緑色岩の顕微鏡下観察を通じて、チタン石を有する緑色岩の選定を進める。その後、年代分析用に選定したチタン石のZr濃度定量及び238U、204Pbを含めたチタン石のイメージングを行う。Zr濃度定量からは、形成温度が海底熱水場に近しい300℃程度と推定されるチタン石のみを選出する。そのようなチタン石の中で238U/204Pb比にばらつきがあるチタン石のみを選定することで、年代制約を行う上で十分な精度を担保する。その後、選定したチタン石についてレーザーによる局所U-Pb年代分析を行い、緑色岩の形成年代の制約を試みていく。
上述の研究方策に加えて、レーザーを用いたチタン石のU-Pb分析手法の改善にも取り組んでいく。現段階では標準チタン石MKED1を用いることで、OLT1ついて確度の高い年代値が得られている。一方、BLR1及びKhanについては先行研究より報告される参照年代値と調和的な結果はが得られておらず、その理由として試料中の不均質が挙げられる。天然試料でも同様の不均質性が予想され、各分析点についてU-Pb閉鎖系を吟味していくことが重要となる。そのためには水銀の干渉を抑えた上で、非放射壊変起源の204Pbの定量が必須である。そこで、本研究では水銀の干渉除去が可能であるコリジョンセルを搭載した四重極型誘導結合プラズマ質量分析計を用いた年代測定法について今後検討していく予定である。
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