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、快速的铂金属元素分析方法利用高灵敏度的ICI-MS装置，采用碲沉淀法和火试金法相结合的方法测定岩石中的铂金属元素含量。事物。然而，利用传统方法，很难对玄武岩等低浓度铂金属元素的含量进行定量，因为回收率低且所用化学品污染的影响大。为了解决这些困难，我们做了以下三点改进： (1) 在还原气氛中将样品熔化两次。 (2)对于碲强析出，设定最佳温度条件和时间，重复强析出两次。 (3)纯化试剂，提高其纯度。由于这些改进，我们能够获得玄武岩样品的高精度铂元素分析值，这在以前是无法测量的。 (2) 基于铂元素含量的超羽流赋存深度 通过推断铂金属元素的分异趋势，发现 HIMU 岩浆中的铂元素含量与非 HIMU 岩浆相比具有系统性。它变得更高。这意味着这种关系也适用于源材料。俯冲的洋壳物质参与了 HIMU 岩浆的起源。如果涉及铂含量低的MORB，则HIMU源材料中铂元素的浓度预计会进一步降低，因此与非HIMU相比，HIMU源材料中存在一些铂元素。发生了S和S的添加。一种可能的理论（与其他观察结果一致）是，相对于地幔而言，富含铂的核材料是通过地幔/原子核相互作用添加的。为了解释这次获得的铂元素含量的异常，需要在地幔材料（非HIMU的源材料）中添加约0.2%重量的核材料。换句话说，HIMU玄武岩的源物质位于地幔/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”。