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横山 立憲; 國分 陽子; 村上 裕晃; 平田 岳史*; 坂田 周平*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; Chang, Q.*; 木村 純一*
no journal, ,
炭酸塩鉱物の放射年代学研究が与える年代学的な情報は、将来の長期的な地質環境変動モデル構築への利用に期待できる。還元的な地下環境で生成された炭酸塩鉱物については、未だ年代測定技術が確立されていない。本研究では、地下環境下における高透水性の地質構造に充填鉱物として存在する炭酸塩鉱物を対象に、年代測定技術を実用化することを最終的な目的とする。局所領域の年代測定技術を確立するため、レーザーアブレーション試料導入法を組み合わせたICP質量分析計を用いて、炭酸塩鉱物から成る海生化石の微量元素及び同位体の基礎情報を取得し、花崗岩の割れ目を充填する炭酸塩鉱物及び鍾乳石について予察的にU-Pb同位体比測定を行った。その結果、アンモナイト化石中のU-Th-Pb壊変系列の各元素及び同位体分布を可視化することができた。U-Pb同位体比測定では、測定対象とした領域のウラン濃度が低く、また非放射起源の鉛を多く含んでいたため、測定結果から有意なU-Pb年代を得られなかった。一方で、鉛濃度が検出下限界を有意に上回る領域から得られた測定結果から、鉛同位体の組成差が炭酸塩鉱物を沈殿させた水溶液の起源を探るのに有効な指標となることが示唆された。
横山 立憲; 國分 陽子; 村上 裕晃; 渡邊 隆広; 平田 岳史*; 坂田 周平*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; 丸山 誠史*; 宮崎 隆*; et al.
no journal, ,
硬岩の割れ目に充填鉱物として普遍的に存在する炭酸塩鉱物の年代学・地球化学研究により、過去の地下深部の地質環境を復元できると考えられる。一方で、炭酸塩鉱物の年代測定技術開発においては、国際的な標準試料が選定されておらず、その技術は充分に確立されていない。本研究では炭酸塩鉱物の高精度なU-Th-Pb年代測定技術開発を目指し、標準試料の選定を行った。産業技術総合研究所の地質調査総合センターがデータベース化し配布している数種類の炭酸塩試料を候補試料として選択した。湿式法によるICP質量分析により、JCp-1及びJCt-1には鉛同位体の不均質性が確認されたが、その不均質性は共に206-鉛ベースで1.2‰以下であり、LA-ICP-MSによる局所分析においては均質と見なせることが判明した。今後は2次元イメージング分析による空間的な均質性評価を実施すると共に、人工的な炭酸塩標準試料の作製を試みる。
横山 立憲; 國分 陽子; 村上 裕晃; 渡邊 隆広; 三ツ口 丈裕
no journal, ,
将来の地質環境の安定性を評価する上では、着目する地質環境の過去の変遷を解読し、変遷の傾向から将来を予測する必要がある。過去の地質環境の変遷を解読するためには、隆起・侵食や断層活動及び火成活動等の自然事象に時間軸を与える、放射性年代測定技術の整備が不可欠である。また、地層処分事業に関して現時点では特定の地質やサイトが選定されていないことから、多様な地質環境を想定して普遍的に存在する試料に対応でき、かつ広範な年代範囲を測定可能な技術の整備が求められる。炭酸塩鉱物は地質環境中に普遍的に存在していることから、汎用的な古環境指標として有効と考えられる。一方で、レーザーアブレーション装置を用いた炭酸塩鉱物の局所領域の年代測定においては、国際的に認定された標準資料が選定されていない等の分析上の課題が多く、未だその技術は確立されていない。東濃地科学センターでは、平成26年度よりレーザーアブレーション付き誘導結合プラズマ質量分析装置を導入し、炭酸塩鉱物のU-Th-Pb年代測定技術の開発を進めている。本発表では、技術開発の流れを示すとともに、東濃地科学センターに整備した装置や元素及び同位体分布を可視化するイメージング技術の整備状況及び分析に必要な標準資料の選定等、これまでの研究開発の成果について述べる。
石丸 恒存
no journal, ,
東濃地科学センター土岐地球年代学研究所において進めている「地質環境の長期安定性に関する研究」では、最終処分事業における候補地の選定プロセスや安全評価、国の安全規制における安全審査基本指針等の検討・策定等に必要となる科学的知見や調査・評価技術を提供するため、(1)自然現象に関する過去の記録や現在の状況を調査するための体系的な技術の開発(調査技術の開発・体系化)、(2)将来の自然現象に伴う地質環境の変化を予測・評価するための手法の開発(長期予測・影響評価モデルの開発)、および(3)最先端の機器分析装置等を用いた放射年代測定や時間指標層(テフラ等)の高分解能同定法等による編年技術の開発・高度化(年代測定技術の開発)の3つのカテゴリーで引き続き研究開発を進めている。このうち、年代測定技術の開発においては、これまで、土岐地区の既存の加速器、分析室等の施設を活用し、炭素14やベリリウム10等の年代測定法の整備・実用化を進めてきたが、最先端の機器分析装置の導入を機に、平成26年11月に事務所の名称を「土岐地球年代学研究所」へ変更し、年代測定技術の高度化および年代測定手法の標準化を目指して研究開発を推進している。
横山 立憲
no journal, ,
将来の地質環境の安定性を評価するために、着目する地質環境の過去の変遷を解読し、変遷の傾向を外挿する手法がある。過去の地質環境の変遷を解読するためには、隆起・侵食や断層運動及び火山活動などの自然現象に時間軸を与えるための放射年代測定技術の整備が不可欠である。また、地層処分事業において特定の地質やサイトが選定されていない現時点において、概要調査や精密調査の段階でこの技術を反映するには、我が国のあらゆる地質の年代測定に対応でき、かつ広範な年代を測定可能な技術の整備が求められる。炭酸塩鉱物は岩盤中に普遍的に産出し、その地球化学的情報、特に年代学的情報は地質環境の変遷を解読する上で有用な制約因子となる。そのため、炭酸塩鉱物の年代測定技術は、我が国の高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する要素技術開発の重要課題の一つとされており、長期的な地質環境変動モデルの構築に大きな貢献が期待されている。本報告では、東濃地科学センター土岐地球年代学研究所において進めてきた、炭酸塩鉱物の年代測定技術の開発について、実施内容とこれまでに得られている成果を紹介する。
尾方 伸久
no journal, ,
日本測地学会第128回講演会の招待講演として、土岐地球年代学研究所で実施している年代測定技術開発の概要について講演する。
横山 立憲; 三ツ口 丈裕; 末岡 茂
no journal, ,
近年、SIMSやLA-ICPMSなどの発展により、数十
m以下の分解能で高精度な年代測定が可能になった。例えば、LA-ICPMSによるU-Pb年代測定法は、ジルコン, アパタイト, モナザイトといったU濃度が高い重鉱物から比較的U濃度の低いカルサイトまで、適用できる鉱物種が拡がりつつある。このような微小領域年代測定法により、岩体を構成している微小鉱物及びその内部に見られる累帯構造の年代測定が可能になり、その結果、鉱物を形成した起源物質の経時的な組成変化が解明され、更に熱履歴を復元できる可能性がある。日本原子力研究開発機構東濃地科学センター 土岐地球年代学研究所では、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する技術開発の一環として、地質環境の長期安定性評価に係る編年技術の整備を進めている。地質環境の長期的な変遷の解明には、複合的な年代学的アプローチが重要となる。本発表では、特に地質環境の長期安定性評価に係る研究開発として、カルサイトや若いジルコンのU-Pb年代測定及びテフラ同定のための元素分析について、その整備・開発の現状と今後の展望について紹介する。
島田 耕史
no journal, ,
東濃地科学センターにおける年代測定技術開発の現状について、年代測定の意義、年代測定技術の概要を示し、これまでの成果と現在チャレンジ中の課題をいくつか取り上げて示す。