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。

尽管已经指出，碳酸盐17o丰度的异常是湿度的指标，但使用质谱仪的常规分析无法区分原则上质量数相同的同位素，并且分析方法变得复杂，并且很难改善误差和所需样品的量。因此，该研究主题是建立一种使用中红外激光光谱法测量17O碳酸盐吸收异常的方法，并评估它是否可以用作湿度的指标，并将其应用于将来的样品。今年，我们与主持人研究人员Sakai Saburo博士合作，开发了一种使用中红外激光光谱法分析17O中碳酸盐丰度异常的方法。通过采用一种在样品气体和标准气体（毯子方法）之间交替的技术，精度得到了极大的提高，我们已经能够预测，即可以将所需的样品量减少到与使用常规质谱器相同的误差进行测量误差的时间不到的十分之一。测量所需的时间也已显着降低到大约一个小时，包括预处理，明年后，在使用标准样品验证误差后，将使用此方法对天然样品进行分析。此外，由于这是验证陆地碳酸盐和湿度17o丰度异常之间的关系，这是下一个财政年度及以后的目标，我们在南澳大利亚州和澳大利亚进行了现场调查以收集淡水碳酸盐样品。当前，正在进行预处理以测量17o丰度异常，例如使用薄片观察样品，使用XRD分析鉴定矿物质，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