海洋島火山岩のBa安定同位体比で沈み込みスラブの行方を追う

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海洋島火山岩のBa安定同位体比を用いて、地球内部へ沈み込んだスラブの行方を定量的にトレースできるか検証を行うため、必要かつ最適な試料選択を行った。本研究を実施するラボにおいて高精度のSr,Nd,Pb,Hf同位体データが取得された試料から、異なるマントル端成分が同一海洋島で認められるライババエ島の試料を最初の分析試料として選択した。ライババエ島は、研究代表者自身が高精度のSr,Nd,Pb,Hf同位体分析を実施しており、分析で使用した同一の粉末試料を所持している。さらに、ライババエ島に認められる異なるマントル端成分の特徴から、それぞれのマントル端成分は、沈み込み物質の寄与率が異なると推定される。海洋島から得られる試料には海水による変質が心配されるため、通常、同位体分析を行う前に、粉末試料は酸溶液によるリーチングを行い変質の影響を取り除く。しかし、リーチングによる変質除去効果およびBa安定同位体比への影響は明らかではない。そこで、リーチング前粉末試料およびリーチング済み粉末試料をセットにして分析を行うことで、リーチングの有効性を明らかにするために必要な定量データを得ることにした。これら粉末試料は秤量後、強酸により分解を行い、6M塩酸に溶解したストック溶液とした。このストック溶液から一定量のBaが含まれるように分取を行い、そこにダブルスパイクを加えた混合溶液を作製した。この溶液から、陽イオン交換樹脂を用いてBa溶離液を回収した。Ba溶離液は、今後濃縮したのち、表面電離型質量分析計でBa安定同位体比の測定を実施する予定である。また、並行して文献調査を進めた結果、スラブ物質が海洋島火山岩マグマへ混入することで変化するBa安定同位体比の差異は非常に僅かであることが推定された。このため、この差異をクリアに検出するために、分析精度向上を目指した分析法改良も進めた。