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2021 年度 実績報告書

深部マントル由来火成岩から探る地球材料物質の起源と変遷

研究課題

研究課題/領域番号 19J01822
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

日比谷 由紀  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワード深部マントル / 海洋島玄武岩 / 洪水玄武岩 / 核合成異常 / 質量分析
研究実績の概要

本研究は、地球深部由来の火成岩に、隕石を対象とした高精度安定同位体分析を適用するという、世界初の試みであり、近年見つかっている上部マントルとは異なる化学的特徴を示す深部マントル物質の起源を特定することを目指すものである。これまでに、海洋研究開発機構で確立した手法を用いて、深部マントル由来火成岩であるオントンジャワ海台玄武岩、サモア海洋島玄武岩、インドの洪水玄武岩試料の高精度Cr-Ti安定同位体分析を行った。その結果、Ti同位体異常は全ての試料において検出されなかった。これに対し、サモア海洋島玄武岩では、 地球上部マントル試料と同一のCr安定同位体組成をもつことを確認し、オントンジャワ海台玄武岩、インドの洪水玄武岩などのいくつかの試料では系統的に誤差範囲を超えて正のCr同位体異常を確認した。令和3年度には、これらいくつかの試料で見つかった深部マントルにおける系統的なCr同位体正異常の検証を継続した。これまでのCr同位体分析のデータを解析し、検出器であるファラデーカップに配置する同位体、規格化に用いる同位体、標準試料とスパイク物質の混合比、元素分離のバッチを変化させることによるCr同位体比測定結果の変動をテストし、データ解析によって、ファラデーカップ検出効率の経年劣化による変動などのいくつか重要な変動要因を発見した。これらの変動要因に関する知見は、今後、特に小さな(± 0.001 %以下の)Cr同位体異常をもちうる試料から異常を検出していく上で非常に重要な足掛かりとなる。今後は、これら同位体変動要因の結果をまとめ、深部マントルにおける系統的なCr同位体正異常の検証について国際誌に投稿する予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Hydrothermal Activities on C-Complex Asteroids Induced by Radioactivity2022

    • 著者名/発表者名
      Fujiya Wataru、Higashi Hisato、Hibiya Yuki、Sugawara Shingo、Yamaguchi Akira、Kimura Makoto、Hashizume Ko
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 924 ページ: L16~L16

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac448f

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Sampling mass and chemical heterogeneities among Ryugu samples returned by the Hayabusa2 mission2022

    • 著者名/発表者名
      N. Dauphas, The Hayabusa2-initial-analysis chemistry team
    • 学会等名
      Lunar and Planetary Science conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] In-situ oxygen and manganese-chromium isotope studies of Ryugu: implications to temperature and timing of aqueous activity2022

    • 著者名/発表者名
      K. Nagashima, N. Kawasaki, N. Sakamoto, H. Yurimoto, The Hayabusa2-initial-analysis chemistry team.
    • 学会等名
      Lunar and Planetary Science conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] The Hayabusa2-initial-analysis chemistry team. Representative surface samples returned from near-earth c-type asteroid (162173) Ryugu and their initial analysis2022

    • 著者名/発表者名
      S. Tachibana, H. Yurimoto, T. Nakamura, T. Noguchi, R. Okazaki, H. Yabuta, H. Naraoka, S. Watanabe, Y. Tsuda
    • 学会等名
      Lunar and Planetary Science conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-isotopic analyses of bulk Ryugu samples returned by the Hayabusa2 mission2022

    • 著者名/発表者名
      T. Yokoyama, The Hayabusa2-initial-analysis chemistry team
    • 学会等名
      Lunar and Planetary Science conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] The oxygen isotopic composition of samples returned from asteroid Ryugu: evidence for similarity to CI chondrites2022

    • 著者名/発表者名
      E. D. Young, H. Tang, L. Tafla, A. Pack, T. Di Rocco, H. Yurimoto, The Hayabusa2-initial-analysis chemistry team
    • 学会等名
      Lunar and Planetary Science conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Combined Cr-Ti isotope analyses of planetary materials2021

    • 著者名/発表者名
      Hibiya, Y.
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 深部マントル由来火山岩のクロム-チタン安定同位体分析2021

    • 著者名/発表者名
      日比谷 由紀, 飯塚 毅, 鈴木 勝彦, 米田 成一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] 短寿命-安定核種の共変動に基づく核宇宙・初期太陽系年代学の新展開2021

    • 著者名/発表者名
      飯塚 毅, 日比谷 由紀, 鈴木 充, 早川岳人
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 高精度クロムーチタン安定同位体分析法から探る地球材料物質の不均質性の痕跡2021

    • 著者名/発表者名
      日比谷 由紀, 飯塚 毅, 鈴木 勝彦, 米田 成一, 山下 勝行
    • 学会等名
      2021年度日本地球化学会オンライン年会
  • [学会発表] マントル由来火山岩のクロム-チタン安定同位体分析と今後の課題2021

    • 著者名/発表者名
      日比谷 由紀, 飯塚 毅, 鈴木 勝彦, 米田 成一, 山下 勝行
    • 学会等名
      日本質量分析学会同位体比部会2021

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公開日: 2022-12-28  

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