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 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20340156
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: プラズマイオン源質量分析 / 銅同位体組成 / 微小領域同位体分析 / 高精度同位体分析 / フェムト秒レーザー / 液中レーザーアブレーション法 / 銅鉱物 / 安定同位体地球化学

研究概要

1990年代以降、多重検出器型のプラズマイオン源質量分析装置によって銅の同位体比(^<65>Cu/^<63>Cu)の精密測定が行われ、各種天然試料のδ^<65>Cuは、標準物質NIST-SRM976に対して-16.3‰から+10.0‰まで変動することが示された。しかし、微小鉱物や粒子ごとの同位体比変動は不明のままであるため、微小領域同位体分析法の開発が進められた。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達成し、光学系の改造により、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を可能とした。さらに超微細鉱物試料(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。本研究により実用化した装置と実験法を用いて測定した各種天然試料銅の同位体比のデータをまとめて、銅の安定同位体地球化学の構築を図っている。

研究成果

• [雑誌論文] Copper isotope characteristics of copper-rich minerals from Besshi-Type volcanogenic massive sulfide deposits, Japan, determined using a femtosecond LA-MC-ICP-MS (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikehata, K., Notsu K., Hirata, T.
  • 雑誌名: Economic Geology 106 ページ: 307-316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser ablation ICP mass spectrometry for zircon U-Pb geochronology of metamorphosed granite from the Salem Block : Implication for Neoarchean crustal evolution in southern India (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., Santosh, M., Tsunogae, T.Chetty, T.R.K., Hirata, T.
  • 雑誌名: J.Mineral.Petrol.Sci. 106 ページ: 1-12
  • 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: Safonova, I., Maruyama, S., Hirata, T., Kon, Y., Rino, S.
  • 雑誌名: J.Geodynam. 50 ページ: 134-153
  • 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: Iizuka, T., Komiya, T., Rino, S., Maruyama, S., Hirata, T.
  • 雑誌名: Geochim.Cosmochim.Acta 74 ページ: 2450-2472
  • 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: Iizuka, T.Nakai, S., Sahoo, Y.V., Takamasa, A., Hirata, T., Maruyama, S.
  • 雑誌名: Earth Planet.Sci.Lett. 291 ページ: 189-200
  • 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: Nishizawa, M, Yamamoto, H., Ueno, Y., Tsuruoka, S., Shibuya, T., Sawaki, Y., Yamamoto, S., Kon, Y., Kitajima, K., Komiya T., Maruyama, S., Hirata, T.
  • 雑誌名: Geochim.Cosmochim.Acta 74 ページ: 2760-2778
  • 査読あり
• [雑誌論文] 過去の地球の出来事を探る安定同位体比の変動を追う (2009)
  • 著者名/発表者名: 野津憲治
  • 雑誌名: 化学 64(No.7) ページ: 38-43
• [雑誌論文] Discovery of non-radiogenic tungsten isotopic anomalies in the Allende CV3 chondrite (2009)
  • 著者名/発表者名: Irisawa, K., Yin, Q.-Z., Hirata,T.
  • 雑誌名: Geochem.J. 43 ページ: 395-402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reworking of HADEAN crust in the Acasta gneisses, 1 northwestern Canada: Evidence from in-situ Lu-Hf isotope analysis of zircon (2009)
  • 著者名/発表者名: Iizuka, T., Komiya, T., Johnson, S.P., Kon, Y., Maruyama, S., Hirata,T.
  • 雑誌名: Chem.Geol. 259 ページ: 230-239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isotopic analysis of calcium in blood plasma and bone from mouse samples by multiple collector-ICP-mass spectrometry (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirata, T., Tanoshima, M., Suga, A., Tanaka, Y., Nagata, Y., Shinohara, A, Chiba, M.
  • 雑誌名: Anal.Sci. 24 ページ: 1501-1507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of ^<88>Sr/^<86>Sr mass-dependent isotopic fractionation and radiogenic isotope variation of ^<87>Sr/^<86>Sr in the Neoproterozoic Doushantuo Formation (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohno, T., Komiya, T., Ueno, Y., Hirata, T., Maruyama, S.
  • 雑誌名: Gondwana Res. 14 ページ: 126-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of analytical capability of NIR femtosecond laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirata, T., Kon, Y.
  • 雑誌名: Anal.Sci. 24 ページ: 345-353
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ Cu isotope analysis of copper-rich materials by near-IR femtosecond laser ablation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ikehata, K., Hirata, T., Notsu K.
  • 雑誌名: J.Anal.Atom.Spectrom. 23 ページ: 1003-1008
  • 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: 京都招待講演
  • 年月日: 2011-01-07
• [学会発表] Non-traditional Applications of Laser Ablation Technique into the Earth Sciences (2010)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: The international chemical congress of pacific basin societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: ホノルルinvited
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Laser Ablation-ICP-mass spectrometry (2010)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: The 3^<rd> Asia-Pacific Workshop on Laser Ablation
  • 発表場所: 武漢invited
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] Introduction of laser ablation-ICP mass spectrometry as a multifaced tool in Earth and Biosciences (2010)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: JAAS Symposium on Atomic Spectrometry
  • 発表場所: 北京invited
  • 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: 平田岳史
  • 学会等名: Western Pacific Geophysical Meeting (WPGM)
  • 発表場所: 台北invited
  • 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: Notsu, K., Ikehata, K., Hirata T.
  • 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] 元素代謝の新しいマーカーとしての同位体組成情報 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史、山崎絵里香、田中佑樹、高田和子、篠原厚子、千葉百子
  • 学会等名: 日本薬学会第130年会
  • 発表場所: 岡山(招待講演)
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] New Application of the femtosecond laser ablation technique for high-spatial resolution isotope geochemistry (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: MicroAnalysis Processes Time (MAPT 2009)
  • 発表場所: エジンバラ(英国)invited
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] Development of in-situ determination of Cu isotope ratios in copper-rich materials by NIR femtosecond-LA-MC-ICP-MS. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ikehata, K., Notsu, K., Hirata T.
  • 学会等名: European Winter Conference on Plasma Spectroscopy
  • 発表場所: グラッツ(オーストリア)
  • 年月日: 2009-02-16
• [学会発表] In situ Cu isotope analysis of copper-rich materials by near-IR femtosecond laser ablation (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: Asia-Pacific Winter Conference on Plasma Spectroscopy
  • 発表場所: つくばinvited
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] In-situ Isotopic Analysis of Fe and C in Geochemical Samples using NIR Femtosecond Laser Ablation-MC-ICP-Mass Spectrometry (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirata T., Ikehata, K., Notsu, K., Yamamoto, H., Nishizawa, N., Ueno, Y.
  • 学会等名: 9^<th> European Workshop on Laser Ablation
  • 発表場所: プラハinvited
  • 年月日: 2008-07-08
• [学会発表] Elemental Analysis using Femtosecond Laser Ablation-ICP Mass Spectrometry in Earth's Science (2008)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: 9^<th> International Symposium on Laser Precision Microfabrication
  • 発表場所: ケベックinvited
  • 年月日: 2008-06-18
• [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] ホームページ等
  • URL: http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/?web-geochem/Home.html