2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20H02000
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山本 順司 九州大学, 理学研究院, 教授 (60378536)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 俊平 北海道大学, 理学研究院, 助教 (20706436)
馬上 謙一 北海道大学, 理学研究院, 助教 (70624758)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 窒素同位体比 / 炭素同位体比 / 流体包有物 / 捕獲岩 / マントルウェッジ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では“マントルウェッジにおける海洋プレート由来炭素の有無”を検証することを目指している．地球表層の炭質物が地球内部に沈み込むプロセスについては様々な分野で研究が重ねられているが，地表へ戻る道筋に関してはモデルの域を出ない．マントルウェッジへの海洋プレート由来炭素の流入は，マントルウェッジにおけるマントル対流やマグマ生成，揮発性成分の循環など，地球の表層と内部をつなぐ熱や物質の流れに大きな影響を及ぼす．そこで本研究では，地球表層物質とマントル物質間で同位体比が顕著に異なる炭素に注目し，マントルウェッジのかんらん岩捕獲岩中に地表物質由来の炭素が含まれているか調べることを主眼に置いている．従来の研究の問題点は，地表地殻の混入が避けられない火山岩や火山性ガスを用いていたことである．そのため，地表物質由来の炭素同位体比が得られても，沈み込み由来炭素を検出したのか火道地殻の炭素が混入したのか判別できない状況に陥っていた．そこで本研究では，マントルウェッジ由来の捕獲岩に存在する二酸化炭素流体包有物の同位体比を直接測ることで，マントルウェッジにおけるリサイクル炭素の有無を査定する．そのため本研究では，マントル由来の捕獲岩中の二酸化炭素流体包有物の炭素や窒素の同位体比を測定することを目指しており，令和4年度においては，極東ロシアで採取した捕獲岩を対象に，単離したカンラン石中の二酸化炭素流体包有物から抽出した窒素の同位体比を分析した．測定誤差はおよそ３パーミル程度であった．また，炭素同位体比については，顕微ラマン分光質量分析法による測定に挑み，測定誤差およそ8パーミルで決定することができた．これらは，マントルウェッジの炭素や窒素の循環系に関与する端成分を互いに識別できる精度であったため，マントルウェッジへの地表物質由来成分の寄与を確認することができた．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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