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岩石・鉱物の酸素同位体比のSMOWスケールの確定

岩石和矿物中氧同位素比 SMOW 标度的测定

基本信息

批准号：
17654111
负责人：
日下部実
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

酸素は地球および惑星の主要な構成元素であり、その同位体組成の変動は隕石等の地球外物質や地球上の多様な岩石の起源、岩石-水相互作用、風化過程、水循環、大気循環など、地球化学的諸問題の解明に広く用いられている。安定同位体地球化学の分野では、ある物質の酸素同位体組成(^<18>O/^<16>O比)はδ^<18>O値として表現される。水の酸素同位体比を質量分析する場合、通常、試料水と同位体交換平衡にあるCO_2を用いる。SMOWを含む水の酸素同位体比は平衡にあるCO_2の酸素同位体比を交換平衡定数で除したものとなる。一方、岩石・鉱物の酸素同位体比は、何らかの方法で試料から酸素を抽出した後、O_2またはCO_2の形で質量分析される。この同位体比を水であるSMOWを標準として表示しようとすると、上に述べたH_2O-CO_2間の同位体交換平衡定数が介在することになる。この同位体交換平衡定数は古くから多くの研究者により実験的に求められているものの結果は0.5‰程度の不確かさがある。本研究ではこの「不確かさ」を精密な実験により最小化することを目的とした。本研究では、研究代表者が管理するケイ酸塩酸素同位体比測定システムを用いて、反応容器中に置かれた鉱物ならびに水試料をBrF_5雰囲気下でレーザー加熱により分解し、O_2のみを抽出・精製し、その酸素同位体比を質量分析計により測定した。本研究では国際標準水試料であるVSMOW,SLAP,GISPおよびを国際標準鉱物試料であるNBS28 quartz, NBS30 biotite, UWG2 garnet等をO_2化し、それらの同位体比分析を行なった。その結果、NBS28 quartzのδ^<18>O値は9.2‰、H_2O-CO_2の酸素同位体比交換平衡定数は1.0407であることが分かった。これらの結果は、国際(2005 Goldschmidt Conf.)および国内学会(質量分析学会・同位体比部会)等で発表した。また論文としてまとめ、現在、投稿中である。

The origin of various rocks on the earth, rock-water interaction, weathering process, water cycle, atmospheric cycle, geochemical problems, etc. Isotope geochemistry is divided into two parts: the isotope composition (^O/^O ratio) and δ ^O ratio.<18><16><18>Water isotope ratio mass analysis, general, sample water isotope exchange equilibrium, CO_2 SMOW contains water and the ratio of acid isotopes is in equilibrium with CO_2. On the one hand, the acid isotope ratio of rocks and rocks, how to extract the acid from the sample, and the quality analysis of the O_2 and CO_2 form. The isotope exchange equilibrium between H_2O and CO_2 is determined by the standard SMOW. This isotope exchange equilibrium is determined by the number of researchers and the degree of uncertainty is 0.5 ‰. This study aims to minimize the inaccuracy of data. In this study, representatives of the research team managed the determination of acid isotope ratio by mass spectrometry, including the determination of acid isotope ratio by mass spectrometry, extraction and purification of O_2 in water samples under BrF_5 atmosphere. This study is based on the analysis of isotope ratios of international standard water samples such as VSMOW, SLAP, GISP and NBS 28 quartz, NBS 30 biotite, UWG 2 garnet. The results show that the δ ^O value of NBS28 quartz is 9.2 ‰, and the equilibrium value of H2O-CO_2 acid isotope ratio is 1.0407 ‰.<18>(2005 Goldschmidt Conf.) The National Society for Quality Analysis and Isotope Ratio etc.また论文としてまとめ、现在、投稿中である。