超高圧地球化学：地球中心核の化学進化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21224013
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 平田 岳史 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10251612)
• 研究分担者: 廣瀬 敬 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50270921) ; 舘野 繁彦 東京工業大学, 大学院理工学研究科(理学系), 特任助教 (30572903)
• 連携研究者: 小木曽 哲 京都大学, 大学院人間・環境学研究科, 准教授 (60359172)
• 研究期間 (年度): 2009-05-11 – 2014-03-31
• キーワード: 地球中心核 / 親鉄性元素 / 超高感度質量分析法 / 超高圧実験 / 元素分配実験

研究概要

地球中心核の情報は、その大部分が隕石学あるいは地震学に基づくものであり、その形成過程、特に化学組成変化や形成年代に関する情報は非常に限定的なものであった。そこで本研究では地球中心核の形成に対して最も直接的かつ厳密な地球化学的制約条件を与えることを目的とした。この目的のために、100GPaを越える「超高圧発生技術」と、10ミクロン以下の微小領域から正確な微量元素情報を引き出す「超微量元素分析技術」の開発・実用化を図った。本研究を通じて、10年後まで持続可能な世界最高レベルの分析体制の構築が図れたうえ、低圧から超高圧条件において様々な金属元素の分配挙動を調べることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (2013)
  • 著者名/発表者名: Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K, Bohlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bievre, Manfred Groning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda and Xiang-Kun Zhu
  • 雑誌名: Pure and Applied Chemistry 巻: 85 ページ: 1047-1078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of UV-fs-LA-MC-ICP-MS for Precise In-situ Copper Isotopic Microanalysis of Cubanite (2013)
  • 著者名/発表者名: Kei Ikehata, Takafumi Hirata
  • 雑誌名: Analytical Science 巻: 29 ページ: 1213-1217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heavy element stable isotope ratios : analytical approaches and applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Tanimizu, Yoshiki Sohrin, Takafumi Hirata
  • 雑誌名: Anal. Bioanal. Chem 巻: 405 ページ: 2771-2783
  • 査読あり
• [雑誌論文] Element partitioning between olivine and melt up to 10 GPa : Implications for the effect of pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: Takamasa Imai, Eiichi Takahashi, Toshihiro Suzuki, Takafumi Hirata
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 212-213 ページ: 64-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ iron isotope analyses of pyrite and organic carbon isotope ratios in the Fortescue Group : metabolic variations of a late Archean ecosystem (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazumi Yoshiya, Manabu Nishizawa, Yusuke Sawaki, Yuichiro Ueno, Tsuyoshi Komiya, Keita Yamada, Naohiro Yoshida, Takafumi Hirata, Hideki Wada, Shigenori Maruyama
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 212-213 ページ: 169-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determinations of REE Abundance and U-Pb age of Zircons using Multispot Laser Ablation-ICP-Mass Spectrometry (2011) (2011)
  • 著者名/発表者名: Takaomi D. YOKOYAMA, Toshihiro Suzuki, Yoshiaki Kon, Takafumi Hirata
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 83 ページ: 8892-8899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Laser Ablation in Liquid (LAL) technique as a new sampling technique for elemental and isotopic analysis using ICP-mass spectrometry (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoki Okabayashi, Takaomi D. Yokoyama, Yoshiaki Kon, Shinji Yamamoto, Tetsuya Yokoyama and Takafumi Hirata
  • 雑誌名: J. Anal. Atom. Spectrom 巻: 26 ページ: 1393-1400
  • 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: Tsuyoshi Iizuka, Tsuyoshi Komiya, Shuji Rino, Shigenori Maruyama, Takafumi Hirata
  • 雑誌名: Geochim. Cosmochim. Acta 巻: 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: Tsuyoshi Iizuka, Shun'ichi Nakai, Yu Vin Sahoo, Asako Takamasa; Takafumi Hirata, Shigenori Maruyama
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett 巻: 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: Manabu Nishizawa, Hiroki Yamamoto, Yuichiro Ueno, Subaru Tsuruoka, Takazo Shibuya, Yusuke Sawaki, Shinji Yamamoto, Yoshiaki Kon, Kouki Kitajima, Tsuyoshi Komiya, Shigenori Maruyama, Takafumi Hirata
  • 雑誌名: Geochim. Cosmochim. Acta 巻: 74 ページ: 2760-2778
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of non-radiogenic tungsten isotopic anomalies in the Allende CV3 chondrite (2009)
  • 著者名/発表者名: Keitas Irisawa, Qing-Zhu Yin and Takafumi Hirata
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 43 ページ: 395-402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reworking of HADEAN crust in the Acasta gneisses, northwestern Canada : Evidence from in-situ Lu-Hf isotope analysis of zircon (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Iizuka, Tsuyoshi Komiya, Simon P. Johnson, Yoshiaki Kon, Shigenori Maruyama, Takafumi Hirata
  • 雑誌名: Chemical Geology 巻: 259 ページ: 230-239
  • 査読あり
• [学会発表] New generation laser ablation-ICPMS technique for age cytometry (2014)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hirata
  • 学会等名: Advanced development on in situ and bulk hig-precision elemental and isotopic analyses
  • 発表場所: Academia Sinica, Taipei
  • 年月日: 2014-03-11
• [学会発表] レーザーアブレーションICP 質量分析計の基本原理 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: 第1回レーザーアブレーションワークショップ
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2013-09-04
• [学会発表] High-resolution Elemental and Isotopic Mappings for Single Zircon Grain using Laser Ablation-ICP-Mass Spectrometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hirata
  • 学会等名: Asia-Pacific Winter Conference 2012
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2012-08-27
• [学会発表] 次世代高分解能レーザーアブレーションICP 質量分析法の開発とその地質学的応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 学会等名: 日本地質学会
  • 発表場所: 水戸
  • 年月日: 2011-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] Advances in Resolution and Accuracy of in-situ Determination of Isotope Ratios (2011)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hirata
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2011
  • 発表場所: Prague, Czeck
  • 年月日: 2011-08-15
• [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 pacific basin societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 20101215-19
  • 招待講演
• [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 Ablation
  • 発表場所: China Univ. Geochience, Wuhan
  • 年月日: 20101202-03
  • 招待講演
• [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
  • 発表場所: WPGM、Taipei
  • 年月日: 2010-06-24
  • 招待講演
• [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
  • 年月日: 2010-05-16
  • 招待講演
• [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: Takafumi Hirata
  • 学会等名: Micro Analysis Processes Time
  • 発表場所: MAPT2009、Edinburgh, UK
  • 年月日: 20090000
• [図書] Advances in Laser Ablation-Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, , Isotopic Analysis : Fundamentals and Applications using ICP-MS, Frank Vanhaecke and Patrick Degryse eds (2012)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hirata
  • 総ページ数: 93-112 (Chapter 4)
  • 出版者: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• [図書] 化学のブレークスルー : 革新論文から見たこの10年の進歩と未来(機器分析編) (2011)
  • 著者名/発表者名: 平田岳史
  • 出版者: 化学同人
• [備考] 平田研究室(宇宙地球化学講座)ホームページ
  • URL: http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/~web-geochem/Home.html
• [備考] 超高圧地球化学の紹介ホームページ
  • URL: http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/~web-geochem/HighPressureGeochem.html