南極隕石の系統的酸素同位体比分析による初期太陽系形成過程の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14340172
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 日下部 実 岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (20015770)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小島 秀康 国立極地研究所, 南極隕石研究センター, 教授 (10113896) ; 丸山 誠史 岡山大学, 固体地球研究センター, 日本学術振興会特別研究員(PD)
• Keywords: 南極隕石 / 酸素同位体比 / δ^<17>O-δ^<18>Oプロット / 非質量依存性同位体分別 / 質量依存性同位体分別 / 初期太陽系の形成過程

Research Abstract

地球物質の酸素同位体比(^<17>O/^<16>O比[δ^<17>O]および^<18>O/^<16>O比[δ^<18>O])をδ^<17>O-δ^<18>O空間にプロットすると、大部分はδ^<17>O=0.52xδ^<18>Oで示される質量依存型の線上にプロットされるのに対し、隕石の場合は種類によって異なった場所にプロットされる。また質量依存性の同位体分別を示すものと非質量依存性の同位体分別を示すものとに分類される。これらのことは、隕石母天体が形成された初期太陽系内で酸素同位体比不均質を引き起こす過程のあったことを反映しており、隕石の酸素同位体比は初期太陽系の形成過程をひも解く上で極めて重要な鍵である。南極で発見された隕石はすでに13,000個を越すが、大部分の南極隕石の酸素同位体比は未測定のままである。その意味で南極隕石は惑星科学情報の宝庫である。これらを精選し系統的に分析することを通じて、初期太陽系内ならびに母天体内部で起きた様々な物理化学プロセスの解明を目的としている。
酸素同位体比の分析には、レーザー加熱型ケイ酸塩酸素抽出装置をオンラインで接続したSIRA12安定同位体比測定用質量分析計を用いている。今年度はこの質量分析計の試料導入部に改良を施した結果、高精度で安定した値が得られるようになった。今まで国立極地研究所の保有する南極隕石のうち、さまざまなタイプの隕石を分析した。隕石タイプとしては炭素質コンドライト(CO3,CM2,CK6,C5,Rumuruti-typeなど)、ユークライト、ユーレイライト、普通コンドライト、火星起源隕石などがある。それぞれの隕石の酸素同位体比をδ^<17>O-δ^<18>O空間にプロットしたところ、Y-82094(CO3?)を除く試料は今までに知られている組成領域に入ることが分かった。Y-82094(CO3?)はCOタイプの隕石としては新しい領域にプロットされ、さらに詳細な検討によりCOタイプ母天体に関する新しい情報が得られる可能性を示している。普通隕石中にCIタイプの岩片や岩塩を含むものなど、今までに知られていない複雑な組織を持つ隕石の酸素同位体比を分析し、データを蓄積しつつある。
南極隕石以外にも、近年、日本に落下した十和田隕石ならびに狭山隕石について酸素同位体比を分析し、それぞれH6タイプ、CMタイプであることを確認した。

Research Products

• [Publications] Park J., Okazaki, R., Nagao, K., Yoneda, S., Kusakabe M.: "Noble gas and oxygen isotopic compositions of Towada H6-chondrite from Aomori Prefecture, Japan"Geochemical Journal. 37. 639-648 (2003)
• [Publications] Maruyama, S., Yurimoto, H.: "Relationship among O, Mg isotopes and the petrography of two spinel-bearing compound chondrules"Geochimica et Cosmochimica Acta. 67. 3943-3957 (2003)