親銅元素の安定同位体比を用いる島弧下物質循環の研究

利用亲铜元素稳定同位素比研究岛弧下物质循环

• 批准号: 18654097
• 负责人: 野津 憲治
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18654097/
• 关键词: 銅同位体比(65Cu; 63Cu); 安定同位体化; 質量分析; LA-MC-ICP-MS; 伊豆小笠原弧; 島弧火山岩; 硫化物鉱物; 同位体分別効果; 親銅元素; 銅同位体比(^<65>Cu; ^<63>Cu); 硫化鉱物; 島弧プロセス; 物質循環; 同位体効果

本研究では、従来高精度の同位体比が測定できなかったCuについて、新しい分析方法を改善して0.01‰のオーダーの極めてわずかな同位体比変動が検出できるようにし、その同位体比変動から島弧下での物質循環を明らかにしようとした。火山岩試料は、HF-HC104-HN03で分解した溶液から陰イオン交換法を組み合わせてCuを分離し、MC-ICP-MSでCuの同位体比を精密に測定する方法を確立した。火山岩中に含まれる10-100ミクロン程度の硫化物鉱物については、新たに導入したフェムトレーザーを既設のMC-ICP-MSに接続して分析法の確立を図った。その結果、レーザー照射による同位体分別が、分析試料の組成によって異なることが明らかになり、Cu鉱物の主成分の違いに応じて標準物質を使うと、きわめて精度、確度のよい測定ができることを確立した。伊豆小笠原島弧は島弧の中でもCu濃度が高い火山岩が噴出し、沈み込むスラブからのCuの寄与が示唆されている。このようなマグマの成因をCu同位体から探るため、火山岩や、火山岩に含まれている微小Cu鉱物について、本研究で確立した方法で分析を行った。現在得られている予備的な結果からは、火山岩試料はすべてがMORBやOIBで代表されるマントルのCu同位体比の範囲内に入っており、島弧に直行する方向での変化は認められなかった。スラブから供給されたCuは沈み込むプレートの表面を構成する(海水変質火山岩に含まれる)海水成分や海洋性堆積物成分ではなく、スラブ内部に存在するCuである可能性が高い。現在、八丈島や三宅島の火山岩に産する微小Cu鉱物のLA-MC-ICP-MS分析を行っており、それらの起源を島弧過程の枠組みの中で検討する。

This study で は, 従 to high-precision の with a body than が determination で き な か っ た Cu に つ い て, new し を い analysis method to improve し て 0.01 ‰ の オ ー ダ ー の extremely め て わ ず か な than - with a body moving が 検 out で き る よ う に し, そ の than - with a body moving か ら arc under で の material circulation を Ming ら か に し よ う と し た. Volcanic rock sample は, HF - HC104 - HN03 で decomposition し た solution か ら Yin イ オ ン を group み exchange method combined わ せ て Cu を separation し, MC - icp-ms で Cu の with a body than を precise determination of に す を る method established し た. Volcanic rock contains に ま れ る 10-100 ミ ク ロ ン degree の 鉱 sulfide content に つ い て は, new た に import し た フ ェ ム ト レ ー ザ ー を set is の MC - ICP - MS に received 続 し て analysis の establish を 図 っ た. そ の results, レ ー ザ ー irradiation に よ る が respectively with, analysis of test material の に よ っ て different な る こ と が Ming ら か に な り, Cu 鉱 content の principal component の violations い に 応 じ て standard material を う と, き わ め て precision and accuracy of の よ い determination が で き る こ と を establish し た. In the izu bonin island arc は arc の で も high concentration of Cu が い volcanic が jet し, shen み 込 む ス ラ ブ か ら の Cu の send が in stopping さ れ て い る. こ の よ う な マ グ マ の causes を Cu with a body か ら agent る た め, volcanic や, volcanic に contain ま れ て い る tiny Cu 鉱 content に つ い て, this study で establish し た method で を line っ た. Now have to ら れ て い る reserve な results か ら は, volcanic rock sample は す べ て が MORB や OIB で representative さ れ る マ ン ト ル の Cu with a body than の van 囲 injected に っ て お り, arc に straight す る direction で の variations change は recognize め ら れ な か っ た. ス ラ ブ か ら supply さ れ た Cu は shen み 込 む プ レ ー ト の surface を す る (water - quality volcanic に including ま れ る) seawater composition や Marine debris composition で は な く, ス ラ exist within the ブ に す る Cu で あ が high い る possibilities. Now, eight zhangs island や three curtilage の volcanic に production す る tiny Cu 鉱 content の LA line - MC - icp-ms analysis を っ て お り, そ れ ら の origin を arc process の 枠 group み の in で す 検 please る.

项目成果

環境化学(第5版実験化学講座20-2)

环境化学（第五版实验化学课程20-2）

• 发表时间: 2007
• 作者: 野津憲治;ほか6名;佐伯 和人;野津憲治
• 通讯作者: 野津憲治

In situ Cu isotope analysis of copper-rich materials by near-IR femtosecond laser ablation.

通过近红外飞秒激光烧蚀对富铜材料进行原位铜同位素分析。

• 发表时间: 2008
• 期刊: J.Anal.Atom.Spectrom. 23
• 作者: Ikehata;K.;Hirata;T.;Notsu K.
• 通讯作者: Notsu K.

フェムト秒レーザーを用いたレーザーアブレーションICP質量分析法の開発

使用飞秒激光开发激光烧蚀 ICP 质谱仪

• 发表时间: 2007
• 作者: 平田岳史;昆 慶明
• 通讯作者: 昆 慶明

Development of an On-line Low Gas Pressure Cell for Laser Ablation-ICP-Mass SPECTR

用于激光烧蚀-ICP-质谱光谱仪的在线低气压室的开发

• 发表时间: 2007
• 期刊: Analytical Sciences 23
• 作者: T. Hirata;Z. Miyazaki;T. Hirata
• 通讯作者: T. Hirata

High Speed Camera Imaging for Laser Ablation: Implication to Elemental Analysis using

用于激光烧蚀的高速相机成像：对元素分析的影响

• 发表时间: 2007
• 期刊: Anal. Chem. 79
• 作者: T. Hirata;Z. Miyazaki
• 通讯作者: Z. Miyazaki