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論文

Position-by-position cooling paths within the Toki granite, central Japan; Constraints and the relation with fracture population in a pluton

湯口 貴史*; 末岡 茂; 岩野 英樹*; 五十公野 裕也*; 石橋 正祐紀; 檀原 徹*; 笹尾 英嗣; 平田 岳史*; 西山 忠男*

Journal of Asian Earth Sciences, 169, p.47 - 66, 2019/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:16.4(Geosciences, Multidisciplinary)

本研究は、中部日本に位置する土岐花崗岩体を研究対象とし、熱年代学的な手法で冷却履歴(温度-時間履歴)を取得した。10本のボーリングコアから採取された15試料に対して、ジルコンU-Pb年代,黒雲母K-Ar年代,ジルコンフィッション・トラック(FT)年代,アパタイトFT年代、およびFTデータの逆解析からなる温度-時間履歴を提示した。得られた岩体内部の複数地点の冷却履歴の相違を比較し、その位置的な相違を生む原因について言及した。これは熱進化モデルの構築に資するデータとなる。また花崗岩内における物質移動は、水みちとして機能する割れ目により大きく支配されることから、割れ目の分布特性と得られた温度-時間履歴の関連について検討を行った。

論文

U-Pb dating of calcite using LA-ICP-MS; Instrumental setup for non-matrix-matched age dating and determination of analytical areas using elemental imaging

横山 立憲; 木村 純一*; 三ツ口 丈裕; 檀原 徹*; 平田 岳史*; 坂田 周平*; 岩野 英樹*; 丸山 誠史*; Chang, Q.*; 宮崎 隆*; et al.

Geochemical Journal, 52(6), p.531 - 540, 2018/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:52.17(Geochemistry & Geophysics)

We developed a non-matrix matched U-Pb dating method for calcite by using LA-ICP-MS. The excimer LA was set to generate a low-aspect-ratio crater to minimize downhole U-Pb fractionation. We used He sample ablation gas mixed with Ar carrier gas and additional trace N$$_{2}$$ gas to create a robust plasma setup. The use of N$$_{2}$$ additional gas allowed for low oxide molecular yield for high-sensitivity interface cones with the ICP shield electrode disconnected. Moreover, this resulted in robust ICP plasma against different matrixes in LA aerosols owing to efficient dissociation-ionization of the aerosols by increased plasma temperature. The above setup helped accomplish accurate U-Pb dating of calcite samples by using SRM 612 glass as the standard. We applied this method to the following calcite samples: (1) recently-proposed reference material named WC-1 with a determined U-Pb age of 254.6$$pm$$3.2 Ma and (2) a well-preserved fossil specimen of blastoid $$Pentremites$$ sp. with an estimated age of $$sim$$339-318 Ma. The resultant U-Pb ages of the WC-1 and $$Pentremites$$ samples were 260.0$$pm$$6.7 Ma and 332$$pm$$12 Ma, respectively, which indicate accurate U-Pb dating by this method. Before this U-Pb dating, quantitative distribution maps of the U, Th, and Pb isotopes of each sample were obtained using the LA-ICP-MS imaging technique to select suitable areas for dating.

論文

岐阜県南東部に分布する中新統瑞浪層群および岩村層群のジルコンU-Pb年代とジルコンFT年代の再評価

笹尾 英嗣; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; 平田 岳史*

地質学雑誌, 124(2), p.141 - 150, 2018/02

地質学的な変動帯に位置する我が国の地質環境中における核種の保持・移行挙動についての理解を深めるため、東濃ウラン鉱床を事例とした研究を行ってきた。その一環として、東濃ウラン鉱床を胚胎する中新統瑞浪層群と瑞浪層群に隣接して分布する岩村層群に挟在する凝灰岩中のジルコンを用いたフィッション・トラック年代測定を行った。しかし、それ以前に知られていた微化石年代等とは100万年程度の差が生じることが課題として残された。そこで、瑞浪層群および岩村層群に挟在する凝灰岩3試料のジルコンU-Pb年代測定を行った結果、以下のような年代値が得られた:瑞浪層群の本郷層細久手火山礫凝灰岩は18.8$$pm$$0.3Ma、明世層Ak-12凝灰岩は17.8$$pm$$0.4Ma、岩村層群遠山層牧部層中部のTy-12凝灰岩は18.4$$pm$$0.4Ma。この結果は、再評価したジルコンフィッション・トラック年代と誤差範囲内で一致し、既報の微化石および古地磁気層序と整合的となった。この結果から、瑞浪層群と岩村層群の堆積年代を次のように推定した:瑞浪層群の本郷層は19~18Ma、明世層は約18Ma、岩村層群遠山層牧部層中部は約18Ma。

論文

歴史時代に噴出した同一火山由来の軽石層の同定; 宮崎平野で見出された桜島文明テフラの例

生田 正文*; 丹羽 正和; 檀原 徹*; 山下 透*; 丸山 誠史*; 鎌滝 孝信*; 小林 哲夫*; 黒澤 英樹*; 國分 陽子; 平田 岳史*

地質学雑誌, 122(3), p.89 - 107, 2016/03

既往文献の火山ガラス屈折率データからは識別が困難であった桜島の歴史時代の噴火(文明,安永,大正)軽石について、本研究では火山ガラスの水和部と未水和部とを区別して屈折率測定を行い、斜方輝石の屈折率も含めてそれぞれの軽石に違いがあることを見出した。一方、宮崎平野南部で掘削したコアに含まれる軽石濃集層に対して鉱物組成分析、火山ガラスの形態分類や屈折率測定、斜方輝石の屈折率測定、火山ガラスの主成分・微量元素同時分析、および炭質物の放射性炭素年代測定を行い、本研究による桜島歴史噴火軽石の分析と比較した結果、軽石濃集層は桜島文明テフラに対比されることが判明した。桜島文明テフラは、軽石の状態で宮崎平野南部まで到達していた可能性が高い。本研究における軽石濃集層の給源の同定結果は、宮崎平野における地震イベント堆積物の年代決定において重要な示準となりうる。

論文

Zircon growth in a granitic pluton with specific mechanisms, crystallization temperatures and U-Pb ages; Implication to the "spatiotemporal" formation process of the Toki granite, central Japan

湯口 貴史*; 岩野 英樹*; 加藤 丈典*; 坂田 周平*; 服部 健太郎*; 平田 岳史*; 末岡 茂; 檀原 徹*; 石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; et al.

Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 111(1), p.9 - 34, 2016/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:58.43(Mineralogy)

花崗岩体の形成・発達に関する熱進化の解明は、大陸地殻の発達・進化を考える上で、有用な知見をもたらすことができる。本研究ではジルコンに着目し、(1)カソードルミネッセンス像観察に基づくジルコンの内部構造の分類: LLC (low luminescence core)/ OZ (oscillatory zonation)、(2)Ti-in-zircon温度計より内部構造ごとの結晶化温度の決定、(3)内部構造ごとのU-Pb年代の決定を実施し、ジルコンの成長は2つのイベントを経ることを見出した。

口頭

Isotopic fractionation of tungsten for meteoritical materials

入澤 啓太; 平田 岳史*; 谷水 雅治*

no journal, , 

本研究では、レニウムを用いた外部補正法による新規なタングステン同位体比測定法の開発を行った。この同位体比測定法は、質量分析計内で生じるタングステンの質量差別効果だけを補正することができるため、質量に依存しないタングステン同位体組成の変動に加えて、これまで困難であった質量に依存するタングステン同位体組成の変動を高精度に検出することができる。この年代測定法をハフニウム-タングステン年代測定法に適用することによって、地球中心核形成年代をより正確に推定することが可能となった。

口頭

(U-Th)/He法における正確な$$alpha$$補正のためのマイクロX線CT差分像取得の試み

山田 国見; 小木曽 哲*; 上杉 健太朗*; 平田 岳史*

no journal, , 

(U-Th)/He法では、$$alpha$$壊変により生成したヘリウムを定量して年代測定を行う。このとき、$$alpha$$粒子(ヘリウム原子核)は結晶内を約20マイクロメートル移動するため、結晶表面から20マイクロメートル以内では、一部のヘリウムは直接結晶外に放出され、結晶内に保持されない。これによる年代値の見かけの若返りは、現在、結晶の形状と大きさから幾何学的に補正されている($$alpha$$補正)。この補正は結晶内にウラン・トリウムが一様に分布していることを仮定しているが、特にジルコンにおいてはそれは必ずしも正しくない。前述の$$alpha$$補正の必要から、正確な$$alpha$$補正のためには結晶中のウラン・トリウムの三次元分布を非破壊で測定しなければならない。このため、大型放射光実験施設SPring-8のマイクロX線CT装置を利用し、ウラン・トリウムそれぞれの吸収端を挟んで差分像を取得することを試みた。その結果、ウランの不均一分布を検出することに成功した。本発表ではこれらの詳細を報告する。

口頭

ジルコン単結晶中のウランとトリウムの三次元撮像と濃度測定

山田 国見; 小木曽 哲*; 上杉 健太朗*; 平田 岳史*

no journal, , 

(U-Th)/He年代測定のより正確な補正のために結晶中のU, Thの三次元分布を測定しなければならず、かつ、非破壊で行う必要がある。SPring-8の$$mu$$X線CTを用いてUの不均一分布を検出することに成功した。また、LA-ICP-MSを用いてウラン・トリウムの濃度測定を行い、差分像を用いたウラン・トリウムの三次元分布測定法の検出感度や、(U-Th)/He年代に与える影響を評価した。

口頭

3D subtraction imaging and measurement of concentrations of U and Th in a single grain of zircon

山田 国見; 小木曽 哲*; 上杉 健太朗*; 平田 岳史*

no journal, , 

(U-Th)/He年代測定のより正確な補正のためには結晶中のウラン・トリウムの三次元分布を測定しなければならず、かつ、測定を非破壊で行う必要がある。SPring-8の$$mu$$X線CTを用いてウランについて濃集部を三次元的に検出することに成功した。また、LA-ICP-MSを用いた破壊分析により結晶内部のウラン・トリウムの局所濃度測定を行い、差分像を用いたウラン・トリウムの三次元分布測定法の検出感度や、(U-Th)/He年代に与える影響を評価した。

口頭

土岐花崗岩体内のジルコンU-Pb年代の空間分布; 貫入・定置過程とその後の冷却過程の関連

湯口 貴史; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 平田 岳史*; 末岡 茂; 服部 健太郎*; 坂田 周平*; 石橋 正祐紀; 國丸 貴紀; 西山 忠男*

no journal, , 

花崗岩(結晶質岩)における物質移動に関する調査研究において、物質移動経路となりうる割れ目の分布特性を把握することが重要となる。マグマの貫入・定置過程及び花崗岩体の冷却固化過程の解明は、割れ目の分布特性を論じるうえで、重要な視点の1つとなる。本報告では中部日本に位置する土岐花崗岩体のジルコンU-Pb年代の岩体内での空間分布を示すとともに、その結果に基づいて土岐花崗岩体の貫入・定置過程及び冷却固化過程について考察を行う。ジルコンU-Pbのコンコーダント年代は以下のように区分できる。[Type 1] 78.4$$pm$$2.2から68.9$$pm$$2.2Ma(以下、2$$sigma$$, N=79)、[Type 2] 95.4$$pm$$1.9から87.2$$pm$$2.7Ma(N=4)、[Type 3] 169.1$$pm$$4.3と2217.7$$pm$$27.5Ma(N=2)。Type 1は土岐花崗岩体の定置年代を示す。各試料におけるType 1のU-Pb年代の加重平均は73.1$$pm$$1.0から70.5$$pm$$1.1Maであり、岩体中で有意な相違や空間的な偏りは認めらない。誤差範囲を加味した加重平均の分布を考えると、土岐花崗岩体を形成したマグマ全体が同時期に定置したことを示す。Type 2とType 3は濃飛流紋岩と美濃帯堆積岩を起源とするinherited zirconであると考えられ、貫入の際の濃飛流紋岩と美濃帯堆積岩の混成を強く示唆する。

口頭

土岐花崗岩体内のジルコンU-Pb年代の空間分布; 貫入・定置過程とその後の冷却過程の関連

湯口 貴史; 岩野 英樹*; 服部 健太郎*; 坂田 周平*; 末岡 茂; 檀原 徹*; 平田 岳史*; 石橋 正祐紀; 國丸 貴紀; 西山 忠男*

no journal, , 

花崗岩(結晶質岩)における物質移動に関する調査研究において、物質移動経路となりうる割れ目の分布や形成システムを把握することが重要となる。マグマの貫入・定置過程および花崗岩体の冷却固化過程の解明は、割れ目の分布や形成システムを論じる上で、重要な視点の1つとなる。本報告では中部日本に位置する土岐花崗岩体のジルコンU-Pb年代の岩体内での空間分布を示すとともに、その結果に基づいて土岐花崗岩体の貫入・定置過程および冷却固化過程について考察を行った。ジルコンU-Pbのコンコーダント年代は以下のように区分できる。[Type 1] 78.4$$pm$$2.2$$sim$$68.9$$pm$$2.2Ma (以下、2$$sigma$$, N=79)、[Type 2] 95.4$$pm$$1.9$$sim$$87.2$$pm$$2.7Ma (N=4)、[Type 3] 169.1$$pm$$4.3と2217.7$$pm$$27.5Ma (N=2)。Type 1は土岐花崗岩体の定置年代を示す。各試料におけるType 1のU-Pb年代の加重平均は73.1$$pm$$1.0から70.5$$pm$$1.1Maであり、岩体中で有意な相違や空間的な偏りは認めらない。誤差範囲を加味した加重平均の分布を考えると、土岐花崗岩体を形成したマグマ全体が同時期に定置したことを示す。ジルコンU-Pb年代の空間分布と地球科学的特徴の空間分布を合わせて検討することにより、マグマ貫入時の混成作用が、定置年代には影響を与えず、その後の冷却に強く作用することを明らかにした。

口頭

ジルコン生成に際しての4つのイベント; 土岐花崗岩体の3次元的な熱進化の解明

湯口 貴史*; 岩野 英樹*; 加藤 丈典*; 坂田 周平*; 服部 健太郎*; 平田 岳史*; 末岡 茂; 檀原 徹*; 石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; et al.

no journal, , 

花崗岩体の形成・発達に関する熱進化の解明は、大陸地殻の発達・進化を考える上で、有用な知見をもたらすことができる。本研究ではジルコンに着目し、(1)カソードルミネッセンス像観察に基づくジルコンの内部構造の分類、(2)Ti-in-zircon温度計より内部構造ごとの結晶化温度の決定、(3)内部構造ごとのU-Pb年代の決定を実施し、ジルコンの成長は4つのイベントを経ることを見出した。得られたデータに基づいて土岐花崗岩体の貫入・定置から結晶固化へといたる熱進化について考察を行った。

口頭

レーザーアブレーション試料導入-ICP質量分析法による炭酸塩鉱物のU-Th-Pb年代測定技術の開発

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。

口頭

A Survey on new standard materials for U-Pb dating of carbonate using LA-ICP-MS

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。

口頭

岐阜県南東部に分布する中新統瑞浪層群および岩村層群のジルコンU-Pb年代と再評価したジルコンFT年代

笹尾 英嗣; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 平田 岳史*

no journal, , 

岐阜県南東部に分布する中新統瑞浪層群および岩村層群の堆積年代を推定するため、両層群中の凝灰岩を対象にフィッション・トラック(FT)年代を測定した。しかし、FT年代から推定された堆積年代は、微化石年代とは100万年程度の差が生じることが課題として残された。そこで、かつてFT年代測定を行った試料のうち、3試料を用いてU-Pb年代測定を行うとともに、FT年代測定に関する最新の知見に基づいてFT年代値を再計算した。U-Pb年代測定については、決定精度が最も高い$$^{238}$$U-$$^{206}$$Pb年代を採用した。その結果、U-Pb年代と再計算したFT年代は誤差範囲で一致した。また、この年代値は、従来報告された微化石年代や古地磁気層序とも矛盾しない結果となった。

口頭

LA-ICP質量分析法による炭酸塩鉱物のU-Pb年代測定のための標準試料の探求

横山 立憲; 國分 陽子; 三ツ口 丈裕; 村上 裕晃; 平田 岳史*; 坂田 周平*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; 丸山 誠史*; Chang, Q.*; et al.

no journal, , 

炭酸塩鉱物は岩盤中に普遍的に産出し、その年代学的情報は地質環境変遷を解読する上で有用な制約因子となる。このような鉱物試料の局所分析手法として、LA-ICP質量分析がある。この手法においては、質量分析装置の経時的なドリフトや、試料のマトリクスの違いに起因する元素分別効果を補正する必要があり、一般的には未知試料と標準試料を交互に測定する。一方、炭酸塩鉱物のLA-ICP質量分析で用いる標準試料の選定・開発は十分に進んでおらず、この手法を用いた年代測定において大きな障害となっている。本研究では、LA-ICP質量分析法による炭酸塩鉱物の局所領域年代測定に有用な標準試料を探求した。Becker et al. (2002)において、湿式法によりU-Pb年代測定が実施された蒸発岩Castile Formation中の方解石(CFC試料)について、LA-ICP質量分析法によるU-Pb同位体分析を実施した結果、CFC試料はU-Pb年代測定を行う上で適度なU及びPb濃度を有しており、さらにU/Pb比の均一性が比較的高いことが判明した。また、Pb同位体比の測定については、標準ガラスを標準試料として用いた場合でも、安定した測定ができることがわかった。CFC試料の評価と並行して、U及びPbの濃度・同位体組成が均質な炭酸塩標準試料の人工作製を試みた。UとPbを含む標準溶液を添加した水溶液から人工的に方解石粉末を沈殿させる作製法では、U/Pb比の異なる3種の試料を作製することに成功した。

口頭

U-Pb dating of calcium carbonate using LA-MC-ICPMS

横山 立憲; 國分 陽子; 三ツ口 丈裕; 村上 裕晃; 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, , 

炭酸塩鉱物の地球化学的研究及び年代学的研究は地質環境の長期的な変遷を読み解くうえで重要である。炭酸塩鉱物は硬岩中に割れ目充填鉱物として普遍的に確認されるため、炭酸塩鉱物の化学組成や形成年代を知ることで過去の地質環境を復元できると考えられる。一方、レーザーアブレーション試料導入を備えた誘導結合プラズマ質量分析(LA-ICP質量分析)で用いる炭酸塩鉱物の標準試料の選定・開発は十分に進んでおらず、この手法を用いた年代測定において大きな障害となっている。本研究では、LA-ICP質量分析法による炭酸塩鉱物の局所領域年代測定に有用な標準試料を探求し、U-Pb同位体分析を実施してその均質性を評価した。さらに、U及びPbの濃度・同位体組成が均質な炭酸塩標準試料の人工作製を試みた。

口頭

土岐花崗岩体内部の冷却履歴の位置的な相違; 相違をもたらす原因と割れ目との関連

湯口 貴史*; 末岡 茂; 岩野 英樹*; 五十公野 裕也*; 石橋 正祐紀; 檀原 徹*; 笹尾 英嗣; 平田 岳史*; 西山 忠男*

no journal, , 

本研究では、中部日本に位置する土岐花崗岩体を研究対象とし、熱年代学的な手法で冷却履歴(温度-時間履歴)を取得した。10本のボーリングコアから採取された15試料に対して、ジルコンU-Pb年代, 黒雲母K-Ar年代, ジルコンフィッション・トラック(FT)年代, アパタイトFT年代、およびFTデータの逆解析からなる温度-時間履歴を提示した。得られた岩体内部の複数地点の冷却履歴の相違を比較し、その位置的な相違を生む原因について言及した。これは熱進化モデルの構築に資するデータとなる。また花崗岩内における物質移動は水みちとして機能する割れ目により大きく支配されることから、割れ目の分布特性と得られた温度-時間履歴の関連について検討を行った。

口頭

LA-ICP質量分析法による炭酸塩鉱物のU-Pb年代測定技術の開発

横山 立憲; 國分 陽子; 三ツ口 丈裕*; 村上 裕晃; 平田 岳史*; 坂田 周平*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; 丸山 誠史*; Chang, Q.*; et al.

no journal, , 

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、年代学的情報は、地質環境変遷を解読する上で有用な制約因子となる。炭酸塩鉱物は累帯構造を持つことがあり、LA-ICP-MS法などの局所領域分析手法を用いて、累帯ごとの元素・同位体組成を分析することにより、その炭酸塩鉱物を沈殿させた水の起源やその組成及び生成年代の範囲を明らかにできる。一方で、炭酸塩鉱物のU-Pb年代測定は、U-Pb系への適応性の低さと標準試料が未選定という二つの未解決課題があった。本研究では、炭酸塩鉱物のU-Pb年代測定技術の確立のため、同位体イメージング分析手法を適用し、事前にU及びPbの元素・同位体分布を把握することで、U-Pb系への適応性の低さを補完した。また、標準試料の選定と開発を進めるとともに、現段階で最も有効と判断されるWC-1(254.4$$pm$$6.4Ma; Roberts et al., 2017)を標準試料として採用した。手法の有効性を確認するためウミツボミ(示準化石)試料の$$^{238}$$U濃度が高く、$$^{206}$$Pbの蓄積が顕著な領域についてU-Pb年代測定を実施した結果、得られた年代値はこの試料の棲息年代と整合的であった。したがって、本手法を用いた方解石質試料の年代測定は、少なくとも約250$$sim$$350Maの年代において有効と結論できる。さらに、誘導結合プラズマ部での酸化物生成率を低減させた条件下では、試料のマトリックスの違いに起因した元素分別の補正を施すことなく、精確な年代値が得られることが判明した。

口頭

炭酸塩U-Pb年代測定に向けたカルサイト標準物質の合成と均質性評価

宮嶋 佑典*; 斉藤 綾花*; 鍵 裕之*; 横山 立憲; 平田 岳史*

no journal, , 

炭酸塩は地球史を通じて陸海域に普遍的に存在している。炭酸塩の形成年代からは、生物進化や古環境変動、テクトニクスや流体移動の履歴を読み取ることができる。U-Pb放射年代測定法は、特に第四紀より古い炭酸塩に対しても有効な年代測定法として利用されているが、炭酸塩のUやPb濃度が一般に低いことや最適な標準物質がないことから、局所年代測定の実現は進んでいない。カルサイト標準物質として提案されている天然の炭酸塩試料は、UやPbの濃度やPb同位体比が不均質であるという問題点がある。本研究では、元素比および同位体比が均質なU, Pbを含むカルサイト標準物質の合成を試みている。元素を添加した母液から非晶質炭酸カルシウムを沈殿させ、それを加熱または加圧し結晶化させることで、Srなどの不適合元素をカルサイト中に取り込むことができる。この手法を応用し、UとPbを添加した母液から非晶質炭酸カルシウムを経由してカルサイトを合成した結果、カルサイト中にUとPbが取り込まれることが明らかになった。同様の手法を用いて、Pb同位体比が既知であり、U, Pbに加えて希土類元素を含む標準溶液を添加したカルサイトの合成を行った。本講演では、合成したカルサイト中のU, Pb, 希土類元素の濃度や同位体比の均質性を、レーザーアブレーション型誘導結合プラズマ質量分析計を用いた元素イメージング分析、およびスポット分析によって評価した結果を報告する。

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