マントル-核相互作用の地球化学的検証

地幔核相互作用的地球化学验证

• 批准号: 09214210
• 负责人: 巽 好幸
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09214210/
• 关键词: 白金属元素; スーパープルーム; HIMU玄武岩; マントル-核相互作用

(1)白金属元素に対する高精度迅速分析法の開発岩石中の白金属元素含有量の定量は、テルリウム強沈法とファイア-アッセイ法を併用し、高感度ICI-MS装置を用いて行なわれることが多い。しかし、従来の方法では、回収率が低く、さらに、使用する薬品類からの混染の 影響が大きいために、玄武岩などの低濃度の白金属元素含有量を定量することは困難であった。これらの困難を解消するために、今回改良を加えた点は、以下の3点である。(1)試料の溶融を、還元雰囲気下で2度行なう。(2)テルリウム強沈関して、最適の温度条件、時間を設定し、2度強沈を繰り返す。(3)試薬類の精製を行い、純度を向上させる。これらの改良の結果、従来は測定不可能であった、玄武岩試料について、高精度の白金属元素分析値を得ることができた。(2)白金属元素含有量に基づくスーパープルームの発生深度白金属元素の分化トレンドを外挿して得られる初生マグマ中の白金属元素含有量は、HIMUマグマは非HIMUに比べて、系統的に高くなる点である。このことは、起源物質においてもこの関係が成り立つことを意味する。HIMUマグマの起源物質には、沈み込んだ海洋地殻物質が関与している。低い白金属元素含有量を示すMORBが関与すれば、HIMU起源物質中の白金属元素濃度は、さらに低下すると予想され、したがって、HIMU起源物質においては、非HIMUのそれに比べて、何らかの白金属元素およびSの添加が起こったことが、推察される。1つの可能な、そして、他の観察事実と整合的なマカニズムは、マントルに比べて白金属元素の高い核物質がマントル/核相互作用によって添加された、というものである。今回得られた白金属元素含有量の異常を説明するためには、マントル物質(非HIMUの起源物質)に0.2重量%程度の核物質が添加される必要がある。つまり、HIMU玄武岩の起源物質は、マントル/核境界に位置することになる。

（1）开发高精度快速分析方法，用于使用高敏感性ICI-MS设备，使用校拆下的方法和消防方法的组合使用高敏化ICI-MS设备来确定岩石金属元素的含量。但是，常规方法的回收率较低，并且从所使用的化学物质中染色的巨大影响，因此很难量化低浓度的铂金属元素（如玄武岩）的含量。为了克服这些困难，这次已经进行了以下三个改进：（1）样品在还原的气氛下两次融化。 （2）关于柜员的浓烈沉积，设置最佳温度条件和时间，并重复两次沉积。 （3）进行试剂的纯化以提高纯度。由于这些改进，获得了玄武岩样品的高精度铂金属元素分析值，这是以前无法测量的。 （2）基于白金属元素含量的超级羽流的深度通过推断白金属元素的分化趋势获得的第一个岩浆中的白金元素的含量在系统上高于非Himu岩浆的含量。这意味着这种关系也适用于起源的实质。浸没的海壳材料参与了Himu Magma的起源。预计如果MORB表现出低铂金属含量，则将进一步降低Himu起源材料中的铂金属元素的浓度，因此可以推断出某些铂金属元素和S与非Himu相比，在Himu起源材料中添加了S HIMU。与其他观察结果相比，与其他观察结果相比，一种可能且一致的岩浆是，与地幔相比，铂金属元素更高的核材料是通过地幔/核相互作用添加的。为了解释这次获得的铂金属元素含量的异常，有必要通过核材料的重量将约0.2％的核材料（一种非Himu起源物质）增加约0.2％。换句话说，Himu玄武岩的起源将位于地幔/核边界。

项目成果

巽 好幸: "地球惑星科学第10巻 地球内部ダイナミクス" 岩波書店, 268 (1997)

辰巳义之：《地球与行星科学第10卷：地球的内部动力学》岩波书店，268（1997）

Y.Tatsumi: "Quantitative determination of gold and the platinum-group elements in geological samples using improved NiS fire assay and tellurium coprecipitation with Inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS)" Chemical Geology. (in press).

Y.Tatsumi：“使用改进的 NiS 火法和碲共沉淀法以及电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS) 定量测定地质样品中的金和铂族元素”化学地质学。

Y.Tatsumi: "Geochemical evidence for mid-Cretaceous superplume." Geology. (in press). (1998)

Y.Tatsumi：“白垩纪中期超羽流的地球化学证据。”

Y.Tatsumi: "Subduction zone magmatism at depth to 2900 km : an overview." 火山. 42. 219-230 (1997)

Y.Tatsumi：“2900 公里深处的俯冲带岩浆作用：火山概述”。