重元素の同位体分別から読む地球表層環境の変遷

基于重元素同位素分馏的地球表面环境变化

• 批准号: 09J09039
• 负责人: 大野 剛
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J09039/
• 关键词: 同位体分別; 炭酸塩; 重元素; ICP-MS

本研究では、原生代後期における海洋化学環境の変動を調べることを目的に、炭酸塩岩に含まれる重元素(酸化還元環境を反映する鉄・セリウムや結晶多形制御に重要なマグネシウム・カルシウム・ストロンチウム)の同位体分別から海洋化学環境の変動を読み取るための新たな研究手法の開発を進めている。本年度は、マグネシウム・カルシウム・ストロンチウムの高精度同位体分析法の開発と、同位体分別係数を求めるための炭酸塩鉱物沈澱実験法の改良を進めた。マグネシウム・カルシウム・ストロンチウムの同位体分析は、多重検出器型誘導結合ブラズマ質量分析計MC-ICP-MS(Nu Plasma)を用いた。脱溶媒試料導入法を適用すると2倍以上の感度向上が達成された。しかし、カルシウムに比べ濃度の低いマグネシウム・ストロンチウムについて、標準試料と分析試料におけるマトリックスマッチングが重要になることが明らかになった。マグネシウムについては、イオン交換分離を複数回行うことにより、マトリックスの影響を低減させた。ストロンチウムについては、マトリックスの影響を取り除くことができないため、現段階では脱溶媒試料導入法を用いないで分析を行うこととした。同位体分別係数を求めるための炭酸塩鉱物沈澱実験法について、本年度は、北野法とNaHCO3法の二つを用い、カルサイト・アラゴナイトの結晶形を作り分けるために必要なマグネシウム・ストロンチウムの濃度を調べた。今後は、今年度確立した手法を用いて、様々な条件下で沈澱を生成し、そこから得られる試料を分析していく予定である。

In this study, we aim to develop new methods for studying the regulation of marine chemical environmental changes in the late Proterozoic and Late Proterozoic periods, and for the development of isotopes containing heavy elements in carbonate rocks (iron, iron This year, the development and improvement of high-precision isotope analysis method and isotope separation coefficient calculation method for carbon dioxide precipitation were improved. Isotope analysis, multiple detector type induction and mass spectrometry MC-ICP-MS(Nu Plasma) were used. Desolventizing sample introduction method is applicable to more than 2 times the sensitivity. The concentration of the sample is lower than that of the standard sample. The concentration of the standard sample is higher than that of the analytical sample. To minimize the impact of multiple loops, the number of switches is reduced. The effect of solvent extraction on sample introduction is analyzed. Isotope separation coefficient is calculated by carbon acid precipitation method. This year, the Kitano method and NaHCO3 method are used. The crystal form of the isotope is determined by the concentration of the isotope. In the future, this year's method will be established under the conditions of precipitation generation, sample analysis and determination.

项目成果

87Sr/86Sr chemostratigraphy of Neoproterozoic Dalradian carbonates below the Port Askaig Glaciogenic Formation, Scotland

• DOI: 10.1016/j.precamres.2010.02.021
• 发表时间: 2010-05
• 期刊: Precambrian Research
• 影响因子: 3.8
• 作者: Y. Sawaki;T. Kawai;T. Shibuya;Miyuki Tahata;S. Omori;T. Komiya;N. Yoshida;T. Hirata;T. Ohno;B. Windley;S. Maruyama

The Ediacaran radiogenic Sr isotope excursion in the Doushantuo Formation in the Three Gorges area, South China

• DOI: 10.1016/j.precamres.2009.10.006
• 发表时间: 2010
• 期刊: Precambrian Research
• 影响因子: 3.8
• 作者: Y. Sawaki;T. Ohno;Miyuki Tahata;T. Komiya;T. Hirata;S. Maruyama;B. Windley;Jian Han;D. Shu

Mass dependent isotopic fractionation of Ce and Nd in carbonates

碳酸盐中 Ce 和 Nd 的质量依赖同位素分馏

• 发表时间: 2010
• 作者: Yusuke Sawaki;Takeshi Ohno;Miyuki Tahata;Tsuyoshi Komiya;Takafumi Hirata;Shigenori Maruyama;Brian F.Windley;Jian Han;Degan Shu;Yong Li;Takeshi Ohno
• 通讯作者: Takeshi Ohno