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2022 年度 実績報告書

極微小領域質量分析から探る地球のストロンチウム同位体進化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H01182
配分区分補助金
研究機関国立極地研究所

研究代表者

外田 智千  国立極地研究所, 先端研究推進系, 教授 (60370095)

研究分担者 堀江 憲路  国立極地研究所, 先端研究推進系, 助教 (00571093)
日高 洋  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10208770)
三宅 亮  京都大学, 理学研究科, 准教授 (10324609)
M Satish‐Kumar  新潟大学, 自然科学系, 教授 (50313929)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードストロンチウム同位体 / アパタイト / 極微小領域同位体分析 / イオンマイクロプローブ / ジルコン
研究実績の概要

二次イオン質量分析計によるSr同位体分析のための標準試料選定のための候補試料のキャラクタリゼーションとSr同位体比の精密決定をおこなった。1試料に関して標準試料として取り扱う準備をほぼ完了した。残り5試料について、標準試料としての評価をすすめている。二次イオン質量分析計による高精度Sr同位体分析手法の開発をすすめた。特に、同重体干渉についての評価をおこない、高質量分解能法を応用した分析条件によって有意なデータを取得する見通しが得られた。関連して、アパタイトのU-Pb年代測定法、希土類元素測定法、ハロゲン元素の定量法、また、モナズ石のU-Pb年代測定法と希土類元素測定法の開発をすすめ、分析手法をほぼ確立した。また、天然火成岩・変成岩・堆積岩試料の同位体分析をおこなうための試料準備のため、宇奈月変成帯の試料を用いてアパタイトを効率的に回収する方法を検討した。また、超音波ドリルを用いた薄片からのアパタイト粒子の切り出し実験をおこない、質量分析用の試料作成手順を確立した。
南極ナピア岩体(ハーベイヌナターク)の太古代試料を用いて、高精度Sr同位体分析ならびに希土類元素分析の同時分析をおこない、有意なデータを得た。
一部のデータをJapan Geoscience Union Meeting 2022、10th SCAR Open Science Conference、The 13th Symposium on Polar Sciencesなどで発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

分析装置(二次イオン質量分析計)の故障への対応や試料の処理などに時間と手間を要したため。

今後の研究の推進方策

引き続き以下の3つの枠組みで研究をすすめる。1)高精度Sr同位体分析手法の開発、2)天然火成岩・変成岩・堆積岩試料の同位体分析、3)結晶内部構造・結晶境界面の透過電子顕微鏡解析。
1)に関して、残り5試料について標準試料候補としてのキャラクタリゼーションと評価をおこなう。2)に関して、太古代から顕生代までの様々な時代の試料として、南極(ナピア岩体、レイナー岩体、リュツォ・ホルム岩体)、本邦飛騨変成帯・宇奈月変成帯の試料などを対象にアパタイト包有物とその基礎解析を実施する。ジルコンのU-Pb年代測定、Nd同位体分析、酸素同位体分析、包有されるアパタイトのSr同位体分析、Nd同位体分析などの解析準備と基礎実験をすすめとともに、必要に応じてバルク試料のNd、Sr、酸素同位体の分析をおこない、鉱物微小領域との対照をおこなう。3)について、顕微Ramanを用いてジルコン中に包有されるアパタイト結晶を3次元で捉えて結晶構造の評価をおこなう。必要に応じて透過電子顕微鏡(TEM)を用いてジルコンと包有されるアパタイトの構造と結晶状態の確認をおこなう。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 8件、 査読あり 12件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Occurrence of radioactive cesium-rich micro-particles (CsMPs) in a school building located 2.8 km south-west of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant2023

    • 著者名/発表者名
      Fueda Kazuki、Komiya Tatsuki、Minomo Kenta、Horie Kenji、Takehara Mami、Yamasaki Shinya、Shiotsu Hiroyuki、Ohnuki Toshihiko、Grambow Bernd、Law GarethT.W.、Ewing RodneyC.、Utsunomiya Satoshi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 328 ページ: 138566~138566

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2023.138566

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of corundum in direct contact with quartz and biotite in clockwise P-T trajectory from the Sor Rondane Mountains, East Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      HOKADA Tomokazu、ADACHI Tatsuro、OSANAI Yasuhito、NAKANO Nobuhiko、BABA Sotaro、TOYOSHIMA Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 117 ページ: 1~12

    • DOI

      10.2465/jmps.220317

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zircon as a Recorder of Trace Element Changes during High-Grade Metamorphism of Neoarchean Lower Crust, Shevaroy Block, Eastern Dharwar Craton, India2022

    • 著者名/発表者名
      Harlov Daniel E、Dunkley Daniel J、Hansen Edward C、Ishwar-Kumar C、Samuel Vinod、Hokada Tomokazu
    • 雑誌名

      Journal of Petrology

      巻: 63 ページ: 1~44

    • DOI

      10.1093/petrology/egac036

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison between Raman spectra of carbonaceous material and carbon isotope thermometries in low-medium grade meta-carbonates: Implications for estimation of metamorphic temperature condition2022

    • 著者名/発表者名
      Kiran S.、Satish-Kumar M.、Nakamura Y.、Hokada T.
    • 雑誌名

      Precambrian Research

      巻: 374 ページ: 106656~106656

    • DOI

      10.1016/j.precamres.2022.106656

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Paleo- to Mesoarchean crustal growth in the Karwar block, southern India: Constraints on TTG genesis and Archean tectonics2022

    • 著者名/発表者名
      Ishwar-Kumar C.、Sajeev K.、Satish-Kumar M.、Williams Ian S.、Wilde Simon A.、Hokada T.、Windley Brian F.
    • 雑誌名

      American Journal of Science

      巻: 322 ページ: 108~163

    • DOI

      10.2475/02.2022.02

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Newly found Tonian metamorphism in Akebono Rock, eastern Dronning Maud Land, East Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Baba Sotaro、Horie Kenji、Hokada Tomokazu、Takehara Mami、Kamei Atsushi、Kitano Ippei、Motoyoshi Yoichi、Nantasin Prayath、Setiawan Nugroho I.、Dashbaatar Davaa-ochir
    • 雑誌名

      Gondwana Research

      巻: 105 ページ: 243~261

    • DOI

      10.1016/j.gr.2021.09.009

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Neutron Energy Spectra of Lunar Meteorites Evaluated from Sm and Er Isotopic Compositions2022

    • 著者名/発表者名
      Hidaka Hiroshi、Yoneda Shigekazu、Nishiizumi Kunihiko、Caffee Marc
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 925 ページ: 209~209

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac423a

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Metamorphic evolution of the Sittampundi Layered Complex, India, during the Archaean-Proterozoic boundary: insight from pseudosection modelling and zircon U-Pb SHRIMP geochronology2022

    • 著者名/発表者名
      Chatterjee Amitava、Oh Chang Whan、Lee Byung Choon、Das Kaushik、Hidaka Hiroshi
    • 雑誌名

      Geological Magazine

      巻: 159 ページ: 1355~1383

    • DOI

      10.1017/S0016756822000164

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tracht change of groundmass pyroxene crystals in decompression experiments2022

    • 著者名/発表者名
      OKUMURA Shota H.、OKUMURA Satoshi、MIYAKE Akira
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 117 ページ: n/a~n/a

    • DOI

      10.2465/jmps.211219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D crystal size distributions of pyroxene nanolites from nano X-ray computed tomography: Improved correction of crystal size distributions from CSDCorrections for magma ascent dynamics in conduits2022

    • 著者名/発表者名
      Okumura Shota H.、Mujin Mayumi、Tsuchiyama Akira、Miyake Akira
    • 雑誌名

      American Mineralogist

      巻: 107 ページ: 1766~1778

    • DOI

      10.2138/am-2022-8039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stratigraphic reconstruction of the lower-middle Miocene Goto Group, Nagasaki Prefecture, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa Shoichi、Yasunaga Masaru、Hasegawa Takanori、Yamamoto Ayako、Kaneko Daisaku、Ikebata Yuta、Hasebe Noriko、Tsutsumi Yukiyasu、Takehara Mami、Horie Kenji
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 31 ページ: n/a~n/a

    • DOI

      10.1111/iar.12456

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radioactive Nano- and Microparticles Released from Fukushima Daiichi: Technical Challenges of Multiple Analytic Techniques2022

    • 著者名/発表者名
      Utsunomiya Satoshi、Fueda Kazuki、Minomo Kenta、Horie Kenji、Takehara Mami、Yamasaki Shinya、Shiotsu Hiroyuki、Ohnuki Toshihiko、Law Gareth T. W.、Grambow Bernd、Ewing Rodney C.
    • 雑誌名

      Environmental Nanopollutants: Sources, Occurrence, Analysis and Fate

      巻: 15 ページ: 15~48

    • DOI

      10.1039/9781839166570-00015

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] The Western Rayner Complex - connection between Dronning Maud Land and Enderby Land, East Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Hokada, T., Baba, S., Kamei, A., Kitano, I., Horie, K., Takehara, M.
    • 学会等名
      The 13th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Crustal architecture of the Indian Ocean Sector of the Antarctic continent: summary of the current phase IX and towards the next phase X (JARE 65-)2022

    • 著者名/発表者名
      Hokada, T., and JARE geology group
    • 学会等名
      The 13th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] インド南部ダールワール岩体チトラドゥルガ片岩帯の泥質岩・砂質岩からみた変成作用2022

    • 著者名/発表者名
      外田智千, M. Satish-Kumar, 豊島剛志, 片岡香子, 上野雄一郎, 三島郁, Abdulla Nasheeth, 奥平敬元, 猪川千晶
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2022年年会
  • [学会発表] Geologic framework and crustal evolution of eastern Dronning Maud Land and Enderby Land, East Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Hokada, T. and JARE geology group
    • 学会等名
      10th SCAR Open Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status and future plan of the geologic study in eastern Dronning Maud Land and Enderby Land, Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Hokada, T., and JARE geology group
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Zircon geochronology and geochemistry of syenites in the Yamato Mountains, East Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Horie K., Takehara M., Hokada T.
    • 学会等名
      The 13th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Multichronology of Harvey Nunatak, Napier Complex, East Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Takehara M., Horie K., Hokada T.
    • 学会等名
      The 13th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Large geometry-secondary ion mass spectrometer (LG-SIMS) contributions to Antarctic geology2022

    • 著者名/発表者名
      Horie K., Takehara M., Hokada T.
    • 学会等名
      10th SCAR Open Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Geochemistry of extremely lithium-enriched zircon of Harvey Nunatak in the Napier Complex, East Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Takehara M., Horie K., Hokada T.
    • 学会等名
      10th SCAR Open Science Conference
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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