金属安定同位体から予測する化学風化によるレアメタル濃集

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平成30年度は、インドネシア、スラウェシ島の複数の母岩および風化層厚の異なるNiラテライト鉱床において、風化断面の詳細な調査および試料採取を行った。化学分析の結果から、風化の進行度やレアメタルの濃集程度を比較したところ、風化の進行度が高いサイトにおいて高いNi濃集が見られた。また、元素移動量の計算結果から、NiとFeの付加量には正の相関が見られた。さらに、鉄同位体の分析結果から、深部にNiが高濃集しているプロファイルの表層部では、Fe同位体比が負の方向にシフトしており、これは表層部における鉄の還元溶解がNi濃集の重要な要因の一つである事を示唆している。NiとFeの濃集に関係があることは先行研究でも述べられていたが、そのメカニズムについて、より直接的な証拠に基づき明らかにしたのは本研究が初めてである。今後は、表層部のみの同位体マップの作成を行い、Ni濃集の新探査指標として有効性を検証する。また、本年度は高精度Cr同位体分析手法の開発を行った。まず溶解方法の検討を行い、難溶解性の試料についてはステンレスジャケットを用いた高温高圧分解法が最も高いCr回収率を達成できることが分かった。さらに、分析条件の検討とダブルスパイク法を採用することで、標準試料 (JP-1) の同位体比分析における分析精度を向上させることに成功した。また、ダブルスパイクの添加量を再検討するとともに、複数の標準物質のCr同位体比の繰り返し測定を行い分析精度の向上を目指す。以上の成果については、日本地球惑星科学連合2018年大会、Goldschmidt Conference 2018、同位体環境学シンポジウム2018において発表を行った。日本地球惑星科学連合2018年大会では学生講演賞を受賞した。