陸成炭酸塩のレアアイソトープを用いた新規化学指標の開発と始新世アジアの古気候復元

利用陆地碳酸盐稀有同位素开发新化学指示剂和始新世亚洲古气候重建

• 批准号: 22KJ3198
• 负责人: 佐久間 杏樹
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Tokyo (2023)Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3198/
• 关键词: 中赤外レーザー分光; 17O存在度異常; 淡水成炭酸塩

炭酸塩の17O存在度異常は湿度の指標としての可能性が指摘されているものの、従来の質量分析計を用いた分析は原理的に質量数が同じ同位体を区別することが出来ないため、分析手法が煩雑になり誤差や必要な試料の量を改善することが困難であった。そこで、本研究課題は中赤外レーザー分光装置を用いた炭酸塩の17O存在度異常の測定手法を確立し、湿度の指標となりうるかの評価を行い、将来的には過去の試料へ応用することを目標とする。本年度は、受け入れ研究者である坂井三郎博士と協力して中赤外レーザー分光装置を用いた炭酸塩の17O存在度異常の分析手法の開発に取り組んだ。サンプルガスと標準ガスを交互に分析する手法(ブランケット法)を取り入れることで大幅に精度が改善され、従来の質量分析計を用いた手法と同様の誤差で測定を行う場合必要な試料の量を10分の1以下に微量化できる見通しを立てることができた。測定にかかる時間も前処理を含め約1時間程度と大幅に短縮され、来年度以降標準試料を用いた誤差の検証を行った後に、本手法を用いて天然試料の分析を行う予定である。また、次年度以降の目標である陸成炭酸塩の17O存在度異常と湿度の関係についての検証に必要であるため、オーストラリア南オーストラリア州にて野外調査を行い淡水成炭酸塩試料の採取を行った。現在、薄片を用いた試料の観察やXRD分析による鉱物種の鑑定等、酸素・炭素同位体分析など、17O存在度異常の測定を行うための前処理を進めている。

尽管有人指出碳酸盐中17O的异常丰度可能是湿度的指标，但使用常规质谱仪进行分析原则上无法区分具有相同质量数的同位素，分析方法变得复杂且难以区分。改善错误和所需样本量。因此，本研究的目的是建立一种利用中红外激光光谱仪测量碳酸盐中异常17O丰度的方法，评估其是否可以作为湿度的指示剂，并在未来应用于过去的样品中。目标是今年，我们与主持研究员 Saburo Sakai 博士合作，开发了一种使用中红外激光光谱仪分析碳酸盐中 17O 丰度异常的方法。通过采用交替分析样品气体和标准气体的方法（总括法），精度得到显着提高，并且可以减少测量所需的样品量，而误差与使用传统质谱仪的方法相同。能够预测数量可以减少到不到十分之一。包括预处理在内的测量所需时间已大幅缩短至约1小时，从明年起，我们计划在使用标准样品验证误差后，使用该方法来分析天然样品。此外，我们在澳大利亚南澳大利亚进行了实地调查，收集了淡水碳酸盐样品，因为这对于验证陆地碳酸盐中 17O 丰度异常与湿度之间的关系是必要的，这是下一财年及以后的目标。塔。目前，我们正在开展17O丰度异常测量的预处理工作，例如使用薄片观察样品、使用X射线衍射分析识别矿物类型以及氧和碳同位素分析。

项目成果

Sedimentological and geochemical properties of authigenic carbonates in Kyushu, Japan: Implications for the transition from semi-arid to humid climate during the Eocene

• DOI: 10.1016/j.sedgeo.2022.106280
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Sedimentary Geology
• 影响因子: 2.8
• 作者: Aki Sakuma;A. Kano;Yoshihiro Kakizaki;H. Kato;Akira Murata;H. Matsuda;T. Hirata;S. Niki

中赤外レーザー分光システムを用いた17O存在度異常測定手法の開発

利用中红外激光光谱系统开发17O丰度异常测量方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐久間杏樹;坂井三郎
• 通讯作者: 坂井三郎