Origin of water in the Earth inferred from hydrogen isotope ratios of volcanic glass and melt inclusions

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地球の水は生命を育み、プレートテクトニクスが駆動されるなど地球特有の環境に欠かせない。本研究では、地球形成初期においてマントル中に保持されている水の水素同位体比を求め、「地球の水はどこから来たものか」という問いに対して制約する。本研究ではヘリウム3/4比が高い地球形成初期にトラップされたガス成分を含むとされるハワイ諸島及びアイスランドの火山岩から研究に最適な試料を選定し、ガラスやメルト包有物の揮発性成分量（水、二酸化炭素、フッ素、塩素、硫黄）や水素・硫黄同位体比を2次イオン質量分析計（SIMS）で分析する。得られたデータを解析し、始原マントルの含水量と水素同位体分析比を見積り、地球内部の水の起源と振る舞いに束縛条件を与えることを目的とする。令和４年度は実施したアイスランド調査の試料の記載と分析準備を行った。分析準備を効率化するため、池上精機製の超精密研磨機を購入した。これによって熟練度が必要で気を使う鉱物中のメルト包有物の露出研磨をほぼ自動でできるようになり、試料準備が短時間に簡便にできるようになった。昨年度アップグレードしたフーリエ変換赤外分光計(FTIR)と2次イオン質量分析計（SIMS）で様々な組成の火山ガラスの含水量を測定し、SIMSでの含水量測定におけるマトリックス効果、補正法の主著論文を公表した。この論文を含め、令和４年度の本研究に関わる研究業績として、４編の学術論文を公表した。