炭酸塩の微量元素を用いた地質時代の冷湧水の起源推定

利用碳酸盐微量元素估算地质时期冷泉水的来源

• 批准号: 19J00465
• 负责人: 宮嶋 佑典
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J00465/
• 关键词: 冷湧水; 炭酸塩; ストロンチウム; ネオジム; リチウム; レーザーアブレーション-ICP質量分析計

北海道の上部白亜系蝦夷層群（アルビアン～カンパニアン階）から採取された冷湧水成の炭酸塩岩を対象に、ストロンチウム放射性起源同位体比の分析を行った。冷湧水炭酸塩岩には堆積物や粘土鉱物が多く含まれ、それらは湧水とは異なる同位体組成を示す。本研究では、レーザーアブレーション-ICP質量分析法を用いて、堆積物を含まない厚さ数ミリメートル程度のカルサイトセメントの局所ストロンチウム同位体比分析を行った。その結果、カルサイトセメントは同時代の海水と同じか、海水よりやや放射性起源ストロンチウムに乏しい同位体組成を示した。この結果は、堆積物由来ストロンチウムの混入では説明できず、白亜紀当時の湧水に海水由来の成分に加え深部流体の寄与があったことを示唆している。深部流体は、蝦夷層群の基盤をなす塩基性岩類に由来すると考えられる。この深部流体の寄与をさらに検証するため、ポーランドのアダム・ミツキェヴィチ大学にてネオジムの放射性起源同位体比の分析を行うための試料前処理を行った。同位体比は現在分析中である。本研究ではまた、炭酸塩岩のリチウム安定同位体比を分析するための試料前処理、分析装置立ち上げを行った。炭酸塩のリチウム濃度はふつう1 ppm以下と非常に微量であるため、レーザーアブレーション法による同位体比分析は困難である。本研究では試料を溶解させた溶液を対象に、研究室に新たに導入された高精度ICP質量分析装置を用いて微量なリチウムの同位体比測定を試みた。日本海で採取された炭酸塩を用いて、高純度希塩酸によるリーチング処理を施すことで、堆積物由来リチウムの溶出を抑えつつ同位体比分析に必要な量のリチウムを炭酸塩から抽出した。またリチウム標準試料を用いて、同位体比分析のための装置制御ソフトウェアのメソッド作成と、最適な分析濃度、装置安定性および測定精度の確認を行った。

Analysis of isotope ratio of radioactive origin of carbonate rocks formed by cold water in the upper part of Hokkaido The isotopic composition of the deposit and clay in the cold water is shown. In this study, ICP mass spectrometry was used to analyze the isotope ratio of the deposit. The results show that the isotopic composition of seawater is similar to that of seawater at the same time, and the radioactive origin of seawater is insufficient. The results show that the origin of the deposit and the composition of the seawater in the Baiji period are related to the origin of the deep fluid. A study on the origin of basic rocks in deep fluids and shrimp beds Analysis of radioisotope ratio of deep fluid origin and sample pretreatment Isotope ratio analysis. In this study, the analysis of stable isotope ratio in carbonate rock was carried out by pretreatment of samples and installation of analytical equipment. Carbon acid concentration is less than 1 ppm, and isotope ratio analysis is difficult. In this study, a new high precision ICP mass analyzer was introduced to determine the isotope ratio of the sample solution. The Japan Sea is used for carbon acid extraction, high purity citric acid extraction, accumulation, dissolution, isotope ratio analysis, and carbon acid extraction. Standard sample preparation, isotope ratio analysis, device design, optimum analytical concentration, device stability, and determination accuracy

项目成果

In situ Sr isotope analysis and U-Pb dating of methane-seep carbonates: insight into origin of seeping fluids at Cretaceous seeps in Hokkaido, Japan

甲烷渗漏碳酸盐的原位 Sr 同位素分析和 U-Pb 定年：深入了解日本北海道白垩纪渗漏流体的起源

• 发表时间: 2019
• 作者: Yusuke Miyajima;Michal Jakubowicz;Takafumi Hirata
• 通讯作者: Takafumi Hirata

北海道の白亜紀メタン湧水の起源と湧出プロセス：湧水炭酸塩のSr、Nd同位体比とU-Pb年代を用いた制約

北海道白垩纪甲烷泉的起源和喷发过程：利用泉水碳酸盐的Sr和Nd同位素比和U-Pb年龄进行约束

• 发表时间: 2020
• 作者: 宮嶋佑典・Michal Jakubowicz・Jolanta Dopieralska・Robert G. Jenkins・Zdzislaw Belka・平田岳史

Adam Mickiewicz University(ポーランド )

亚当·密茨凯维奇大学（波兰）

メタン湧水炭酸塩岩の局所Sr同位体比分析：地質時代の湧水の起源解明に向けて

甲烷泉碳酸盐岩的局部锶同位素比分析：阐明地质时期泉水的起源

• 发表时间: 2019
• 作者: Ye Bin;Saito Takumi;Hirano Takahiro;Dong Zhengzhong;Do Van Tu;Chiba Satoshi;アリー・クルディー著 岡崎弘樹訳・解題;宮嶋佑典・Michal Jakubowicz・平田岳史
• 通讯作者: 宮嶋佑典・Michal Jakubowicz・平田岳史