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

根据火山玻璃和熔体包裹体的氢同位素比推断地球水的来源

• 批准号: 21H01184
• 负责人: 清水 健二
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01184/
• 关键词: メルト包有物; SIMS; 水素同位体比; 地球の水の起源; 火山ガラス; 地球の水; アイスランド; ハワイ

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。

The environment of the earth is unique to the environment of the earth, which is unique to the earth. In this study, in the early days of the formation of the earth, we need to determine the ratio of water to water in the early days of the formation of the earth. In this study, the contents of the components in the early stage of the formation of the earth are higher than those in the early stage of the formation of the earth, including the contents of water, dicarboxylic acid, carbon, nitrogen, water, dicarboxylic acid, carbon, nitrogen, etc. Sulfur) the ratio of isomers of water to sulfur was measured by quantitative analysis (SIMS). In this paper, we get the analysis of water content, the analysis of water isotope, the origin of water in the interior of the earth, the origin of water in the interior of the earth, the analysis of water content, the analysis of water isotope, the origin of water in the interior of the earth, and the origin of water in the interior of the earth. Ling and in the year 4, we are going to prepare for the analysis of the data. The analysis prepares to use the precision grinding machine in the pool and the ultra-precision grinding machine in the pool. It is necessary to make sure that the material contained in the product is exposed to the grinding machine. The material is prepared for a short period of time. Last year, the infrared spectrometer (FTIR) was used to measure the water content of the volcano, the SIMSIS was used to measure the water content of the volcano, the SIMSIS was used to measure the water content of the volcano, and the official table was written by the main author of this paper. This paper contains the public tables of the academic papers, the research papers of this study and the academic papers of this year.

项目成果

Conditions of magma generation at the Me-akan volcano, northern Japan

• DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2021.107323
• 发表时间: 2021-09
• 期刊: Journal of Volcanology and Geothermal Research
• 影响因子: 2.9
• 作者: T. Kuritani;E. Sato;K. Wada;A. Matsumoto;M. Nakagawa;Dapeng Zhao;K. Shimizu;T. Ushikubo

火山ガラスとメルト包有物の揮発性元素からみた地球内部水循環

从火山玻璃和熔体包裹体的挥发性元素看地球内部水循环

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Yamaguchi;T. Kawazoe;T. Inoue;T. Sakai;清水健二
• 通讯作者: 清水健二

Testing the Ontong Java Nui Hypothesis: The Largest Supervolcano Ever on Earth

测试翁通爪哇努伊假说：地球上最大的超级火山

• DOI: 10.5026/jgeography.130.559
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Geography (Chigaku Zasshi)
• 作者: SANO Takashi;TEJADA Maria Luisa G.;NAKANISHI Masao;HANYU Takeshi;MIURA Seiichi;SUETSUGU Daisuke;TONEGAWA Takashi;ISHIKAWA Akira;SHIMIZU Kenji;SHIMIZU Shoka
• 通讯作者: SHIMIZU Shoka

Sulfur in Archean komatiite implies early subduction of oceanic lithosphere

• DOI: 10.1016/j.epsl.2022.117826
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Earth and Planetary Science Letters
• 影响因子: 5.3
• 作者: Y. Kubota;F. Matsu'ura;K. Shimizu;A. Ishikawa;Y. Ueno

Modification for the matrix effect in SIMS-derived water contents of silicate glasses

SIMS 衍生的硅酸盐玻璃含水量中基体效应的修正

• DOI: 10.2343/geochemj.gj22019
• 发表时间: 2022
• 期刊: GEOCHEMICAL JOURNAL
• 影响因子: 0.8
• 作者: Shimizu Kenji;Ushikubo Takayuki;Kuritani Takeshi;Hirano Naoto;Yamashita Shigeru
• 通讯作者: Yamashita Shigeru