白金族元素の安定同位体比分析による宇宙物質流入履歴の解読

通过铂族元素的稳定同位素比分析破译宇宙物质流入的历史

• 批准号: 20K04113
• 负责人: 佐藤 峰南
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu University (2022)Chiba Institute of Technology (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-01-04 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04113/
• 关键词: 白金族元素; オスミウム同位体; 宇宙物質; 安定同位体; 白金族元素安定同位体

本研究では，宇宙線に伴う中性子捕獲反応により変動する白金族元素の安定同位体をトレーサーとして，堆積物中から巨大天体衝突だけでなく微小サイズの宇宙物質流入履歴を見積もるための新しい手法を確立することを目的としている．そのため2022年度は，高精度での安定同位体分析を行うための試料作成を行った．特に，白金族元素高濃度試料を確保するため，巨大天体衝突イベントによる宇宙物質流入量の突発的増加が記録されている白亜紀-古第三紀境界（陸生層，海底堆積物）および後期三畳紀（付加体層状チャート）の堆積物試料を用いて，石英ガラス製チューブを用いた同位体希釈-質量分析法による高時間解像度での白金族元素濃度およびオスミウム同位体比分析を行った．その結果，それぞれの時代の堆積物中から白金族元素高濃度層を見出したため，隕石由来元素の濃縮作業に着手した．具体的には，粉末化した試料をふるいにかけ，250ミクロン以下の粒子の回収を行い，超音波洗浄後に外部磁場により磁性分離を行った．さらに，安定同位体分析法確立に向けた最適試料量を決定するため，特に白金族元素高濃度層に含まれるニッケルに富む磁鉄鉱粒子などの天体衝突起源粒子の濃縮試料の作成を行った．隕石を対象とした先行研究によると，高精度でのオスミウム・白金安定同位体分析には100 ng程度の単離元素が必要とされているため，堆積物試料中の同位体異常を捉えることが可能な試料量の調整も進めている．

这项研究旨在建立一种新方法，不仅使用铂金组元素的稳定同位素估计微型宇宙材料流入史，这些量子元素的稳定同位素因与宇宙射线相关的中子捕获反应而变化而变化。因此，在2022年，准备样品进行高精度稳定的同位素分析。特别是，为了确保高浓度的铂群元素，我们使用同位素稀释剂玻璃管使用石英玻璃管，使用石英玻璃管使用恒定稀释剂玻璃管来分析铂群元素浓度和oSMIUM同位素比，使用石英玻璃管，使用白垩纪 - 甲状腺质量层次（陆上层，海底沉积物）的沉积物样品，而巨大的层次（较晚的层次），而巨大的图表则是巨大的，而巨大的图表则是巨大的，而巨大的图表则是巨大的，而巨大的层次则是巨大的，而巨大的图表则是巨大的。记录了碰撞事件。结果，在每个时代的沉积物中发现了高浓度的铂群元素，因此开始集中陨石中的元素。具体而言，将粉末状样品筛选为恢复250微米或以下的颗粒，在超声清洁后，使用外部磁场进行磁分离。此外，为了确定建立稳定同位素分析的最佳样品量，我们准备了天体碰撞诱导的颗粒的浓缩样品，例如铂类元素高浓度层中包含的富含镍的磁铁矿颗粒。根据先前对陨石的研究，高精度 - 铂稳定同位素分析需要大约100 ng的孤立元素，因此还可以调整可以捕获沉积物样品中同位素异常的样品量。

项目成果

Re-Os isotope record in the Paleocene limestone of the Chicxulub impact basin

希克苏鲁伯撞击盆地古新世石灰岩中铼锇同位素记录

• 发表时间: 2023
• 作者: H Sato;A Ishikawa;C.M. Lowery;S.P.S. Gulick;J.V. Morgan;IODP-ICDP Expedition 364 Scientists
• 通讯作者: IODP-ICDP Expedition 364 Scientists

Conodonts from the Norian/Rhaetian boundary to the Hettangian: How long did they survive in the Jurassic for?

从诺里安/雷蒂亚边界到赫唐阶的牙形刺：它们在侏罗纪生存了多久？

• 发表时间: 2022
• 作者: M Rigo;Y Tomimatsu;H Sato;T Onoue
• 通讯作者: T Onoue

イタリア南部の後期三畳紀ノーリアン/レーティアン境界における強親鉄性元素およびオスミウム同位体比変動

意大利南部晚三叠世诺里安/雷蒂亚边界的强亲铁元素和锇同位素比变化

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohta S;Tago K;Kuchimaru T;Funakoshi-Tago M;Horie H;Aoki-Ohmura C;Matsugi J;Yanagisawa K.;佐藤峰南，石川晃，冨松由希，尾上哲治，Manuel Rigo
• 通讯作者: 佐藤峰南，石川晃，冨松由希，尾上哲治，Manuel Rigo

Biotic and environmental changes in the Panthalassa Ocean across the Norian (Late Triassic) impact event

• DOI: 10.1186/s40645-020-00371-x
• 发表时间: 2020-10
• 期刊: Progress in Earth and Planetary Science
• 影响因子: 3.9
• 作者: Honami Sato;Y. Takaya;K. Yasukawa;K. Fujinaga;T. Onoue;Y. Kato

Radiolarian responses to the Norian “chaotic carbon episode” in the Panthalassa

放射虫对 Panthalassa 诺里安“混沌碳事件”的反应

• 发表时间: 2022
• 作者: T Onoue;Y Tomimatsu;H Sato;M Rigo
• 通讯作者: M Rigo