ミクロン領域同位体分析法の開発から展開する銅の安定同位体地球化学

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20340156
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野津 憲治 東京大学, 大学院・理学系研究科, 名誉教授 (80101103)
• 研究分担者: 平田 岳史 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10251612)
• キーワード: フェムト秒レーザー / プラズマ質量分析法 / 安定同位体地球化学 / 紫外線波長化 / 局所同位体分析 / 銅 / 高空間分解能化 / 液中レーザーアブレーション

研究概要

フェムト秒レーザーを用いることにより、金属試料の化学組成・同位体組成分析の信頼性は飛躍的に向上する。本研究では、従来のチタンサファイヤ・フェムト秒レーザー(Ti:Sレーザー)を短波長化することにより、同位体分析のさらなる高精度化と分析空間分解能の向上を目指す。本年度は、Ti:Sレーザー光学系に3倍高調波変換器(紫外線化装置)を導入するとともに、より微小な試料に対する観察性能を改善する目的で、倍率可変光学系を独自に製作し、対物レンスの倍率を自動で変化(5倍および50倍)できるようにした。これにより、試料中の微小な銅鉱物の正確な観察とより位置精度の高いレーザー照射が可能となった。さらに本年度は、試料形成過程の議論に不可欠な超微細鉱物試料(10ミクロン以下)に対する分析性能の向上を目指して、質量分析装置の高感度化と液中レーザーアブレーション法の実用化を図った。液中レーザーアブレーション方式では、複数の微細銅鉱物試料をレーザー照射し、アブレーションされた銅を液中に捕獲・積分することが可能となる。これにより微小試料一粒子では正確な同位体分析が難しい場合でも、複数の試料を積分することで正確な銅同位体情報を引き出すことが可能となった。本研究により実用化した局所・高精度同位体分析装置ならびに、超微小鉱物試料中の銅同位体分析を行う際に有力となる液中レーザーアプレーション法は、安定同位体地球化学を展開する上で最も信頼生が高く、また汎用性の高い次世代局所同位体分析法として広く活用されるものと期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] 新元素発見を夢見て--日本の無機化学を築いた「柴田雄次」と新元素-- (2011)
  • 著者名/発表者名: 野津憲活
  • 雑誌名: 化学 巻: 66(No.2) ページ: 12-18
• [雑誌論文] Laser ablation ICP mass spectrometry for zircon U-Pb geochronology of metamorphosed granite from the Salem Block : Implication for Neoarcbean crustal evolution in southern India (2011)
  • 著者名/発表者名: Kei Sato, M.Santosh, Toshiaki Tsunogae, T.R.K.Chetty, Takafumi Hirata
  • 雑誌名: J.Mineral.Petrol.Sci. 巻: 106 ページ: 11-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imbricated ocean-plate stratigraphy and U-Pb zircon ages from tuff beds in cherts in the Ballantrae complex, SW Scotland (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sawaki, T.Shibuya, T.Kawai, T.Komiya, S.Omori, T.Iizuka, T.Hirata, B.F.Windley, S.Maruyama
  • 雑誌名: Geological Society of America Bulletin 巻: 122 ページ: 454-464
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Ediacaran radiogenic Sr isotope excursion in the Doushantuo Formation in the Three Gorges area, South China (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sawaki, T.Ohno, M.Tahata, T.Komiya, T.Hirata, S.Maruyama, B.F.Windley, J.Hand, D.Shu, Y.Li
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 176 ページ: 46-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain-scale Iron isotopic distribution of pyrite from Precambrian shallow marine carbonate revealed by femtosecond laser ablation multi-collector ICP-MS technique : Potential proxy for the redox state of ancient seawater (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nishizawa, H.Yamamoto, Y.Ueno, S.Tsuruoka, T.Shibuya, Y.Sawaki, S.Yamamoto, Y.Kon, K.Kitajima, T.Komiya, S.Maruyama, T.Hirata
  • 雑誌名: Geochim.Cosmochim.Acta. 巻: 74 ページ: 2760-2778
  • 査読あり
• [雑誌論文] The tungsten isotopic composition of Eoarchean rocks : Implications for early silicate differentiation and core-mantle interaction on Earth (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Iizuka, S.Nakai, Y.V.Sahoo, A.Takamasa, T.Hirata, S.Maruyama
  • 雑誌名: Earth Planet.Sci.Lett. 巻: 291 ページ: 189-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detrital zircon evidence for Hf isotopic evolution of granitoid crust and continental growth (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Iizuka, T.Komiya, S.Rino, S.Maruyama, T.Hirata
  • 雑誌名: Geochim.Cosmochim.Acta. 巻: 74 ページ: 2450-2472
  • 査読あり
• [雑誌論文] LA ICP MS U-Pb ages of detrital zircons from Russia largest rivers : Implications for major granitoid events in Eurasia and global episodes of supercontinent formation (2010)
  • 著者名/発表者名: Inna Safonova, Shige Maruyama, Takafumi Hirata, Yoshiaki Kon, Shuji Rino
  • 雑誌名: Journal of Geodynamics 巻: 50 ページ: 134-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical monitoring of volcanic gas using remote FT-IR spectroscopy at several active volcanoes in Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Notsu, Toshiya Mori
  • 雑誌名: Applied Geochemistry 巻: 25 ページ: 505-512
  • 査読あり
• [雑誌論文] The geochemistry of volatile species in melt inclusions and sulfide minerals from Izu-Oshima volcano, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Kei Ikehata, Atsushi Yasuda, Kenji Notu
  • 雑誌名: Mineralogy and Petrology 巻: 99 ページ: 143-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic light scattering study of the inhibiting effect on crystal growth of calcium carbonate (2010)
  • 著者名/発表者名: Natsumi Kamiya, Fumiaki Tsunomori, Hiroyuki Kagi, Kenji Notsu
  • 雑誌名: Bull.Soc.Chem.Jpn. 巻: 84 ページ: 344-348
  • 査読あり
• [学会発表] レーザーアブレーションICPMS法(LA-ICPMS法)によるU-Pb年代測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: 第35回フィッショントラック研究会
  • 発表場所: 京都 ホテル然林房
  • 年月日: 2011-01-07
• [学会発表] Laser Ablation-ICP-mass spectrometry (2010)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hirata
  • 学会等名: The 3^<rd> Asia-Pacific Workshop on Laser Ablati on
  • 発表場所: China Univ.Geochience (武漢)(中国)
  • 年月日: 2010-12-28
• [学会発表] Non-traditional Applications of Laser Ablation Technique into the Earth Sciences (2010)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hirata
  • 学会等名: The international chemical congress of pacif is basin societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: ホノルル(ハワイ)(USA)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Introduction of laser ablation-ICP mass spectrometry as a multi faced tool in Earth and Biosciences (2010)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hirata
  • 学会等名: JAAS Symposium on Atomic Spectrometry
  • 発表場所: Tsinghua Univ.(北京)(中国)
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] In-situ Elemental and Isotopic Analyses using Femtosecond-Laser Ablation-ICP-mass Spectrometry for Geochemical Samples (2010)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hirata
  • 学会等名: Western Pacific Geophysical Meeting (WPGM)
  • 発表場所: 台北(台湾)
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Copper isotope ratio (^<65>Cu/^<63>Cu ) as a tracer of volcanological studies (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Notsu
  • 学会等名: Cities on Volcanoes 6
  • 発表場所: テネリフェ(スペイン)
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] 無機質量分析法を用いた地球化学研究のグランドデザイン (2010)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: 第71回分析化学討論会
  • 発表場所: 島根大学
  • 年月日: 2010-05-16
• [図書] 宇宙・地球化学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野津憲治
  • 総ページ数: 295
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考]
  • URL: http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/~web-geochem/Home.html