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Simultaneous determination of zircon U-Pb age and titanium concentration using LA-ICP-MS for crystallization age and temperature

ジルコンの結晶化年代及び結晶化温度推定のためのLA-ICP-MSを用いたU-Pb年代とチタン濃度の同時取得手法

湯口 貴史*; 石橋 梢*; 坂田 周平*; 横山 立憲  ; 伊藤 大智*; 小北 康弘 ; 八木 公史*; 大野 剛*

Yuguchi, Takashi*; Ishibashi, Kozue*; Sakata, Shuhei*; Yokoyama, Tatsunori; Ito, Daichi*; Ogita, Yasuhiro; Yagi, Koshi*; Ono, Takeshi*

ジルコンのU-Pb年代とチタンの濃度を同一スポットで同時に分析することにより、その結晶化年代と結晶化温度がわかる。花崗岩中のジルコンの結晶化年代と結晶化温度を一組のデータとして取得できれば、花崗岩が固化する前のマグマの時間-温度経路を知ることができる。一方で、LA-ICP-MSによる分析で低濃度のチタンを定量することは難しい。本研究では、コリジョン-リアクションセルが搭載された四重極型ICP-MSを用いて、2つの手法により低濃度チタンの定量を試みた。この手法を黒部川花崗岩体(KRG),大崩山花崗岩体(OKG),土岐花崗岩体(TKG),遠野複合深成岩体(TPC)のジルコンに適用して分析したところ、既往研究と整合的なU-Pb年代およびチタン濃度を得た。KRG, OKG, TKG, TCPのジルコンの分析から得られた結晶化年代と結晶化温度から時間-温度経路を推定すると、試料採取されたそれぞれの場所においてジルコンが結晶化温度から急速冷却された時間-温度経路を特徴付けることができる。

Simultaneous determination of zircon U-Pb age and titanium concentration for a single analysis spot gives both the crystallization age and temperature. The crystallization age and temperature pairs in granitic zircons map the time-temperature ($$t-T$$) path of granitic magma before its solidification. In laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) analysis, it is challenging to quantitatively analyse a low level of titanium concentration. This study employed two approaches using a Quadrupole mass spectrometer equipped with a collision/reaction cell (CRC). The methods were applied to zircon samples of the Kurobegawa granite (KRG), the Okueyama granite (OKG), the Toki granite (TKG), and the Tono plutonic complex (TPC) and provided U-Pb ages and titanium concentrations consistent with previous studies. The crystallization ages and temperatures collected from individual analysis spots of zircon samples in the KRG, OKG, TKG, and TPC are plotted in the $$t-T$$ diagrams and enable us to characterize the rapid cooling paths at thermal conditions of zircon crystallization at the sampling sites.

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パーセンタイル:0.02

分野:Geochemistry & Geophysics

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