高分解能二次イオン質量分析計によるアイスランドプリュームの物質化学進化過程の解析

利用高分辨率二次离子质谱分析冰岛羽流的化学演化过程

基本信息

批准号：
14740304
负责人：
小林桂
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740304/
关键词：
アイスランドメルト包有物リチウムホウ素鉛同位体二次イオン質量分析計物質循環高分解能2次イオン質量分析計リチウム同位体ホウ素同位体鉛同位体ガラス包有物オリビンマントルプリューム高分解能二次イオン質量分析計ハワイ

项目摘要

本年度は,アイスランド噴出物のLi-B-Pb同位体組成の時間変動を中心に解析を行うため、噴出年代に沿って系統的に採集を行った試料(約200試料,2001年夏に採集済み)に加え、2003年夏に3週間にわたって現地地質調査・試料採取(約350試料)を行った。薄片の光学顕微鏡による記載の結果、オリビン斑晶中には最大直径100m程度のガラス包有物が観察される試料の存在が、ピクライト質玄武岩中に確認された。また高分解能二次イオン質量分析計によるリチウム・ホウ素・鉛同位体測定法の改良として、従来より用いていたソレアイト質島弧玄武岩ガラスをマトリクスとする標準試料に加え、アイスランドなどの海洋島に普遍的に見られる玄武岩をマトリクスとする標準試料の作成を実施し、標準試料セットを確立した。この手法を用い、アイスランドマグマの物理化学進化のリファレンスとなるハワイの海洋島玄武岩に含まれるオリビン斑晶中のガラス包有物のリチウム・ホウ素・鉛同位体測定を行い、ガラス包有物中の同位体の変動が、全岩分析のそれよりもはるかに大きいことを明らかにした。これらの現象は、アイスランドやハワイの火山岩を形成するマントルプリュームの、地球化学的不均質を明瞭にあらわしている。各同位体間のシステマティクスを詳細に検討した結果、ガラス包有物中には、沈み込み帯において脱水反応に伴う同位体分別を起こしたリチウム・ホウ素同位体組成が観察されるとともに、ハワイにおいてHIMU的特徴を持つ包有物を発見した。このことはプリュームの地球化学的不均質の形成に関して、地球史を通じた物質循環が重要な役割を果たしたと考察できる。以上の成果は論文として国際誌に発表した。

今年，为了分析冰岛喷射物Li-B-Pb同位素组成的时间变化，我们将根据喷发年龄系统地采集样本（约200个样本，采集于2001年夏季）。如上所述（已完成），我们于2003年夏天进行了为期三周的现场地质调查和样品采集（约350个样品）。使用光学显微镜描绘薄片，结果确认在苦味玄武岩中存在在橄榄石斑晶中观察到最大直径约100m的玻璃夹杂物的样品。此外，作为使用高分辨率二次离子质谱仪的锂、硼、铅同位素测量方法的改进，除了以前使用的拉斑斑玄武岩玻璃基体的标准样品之外，我们创建了一个标准样品，其基体是常见的玄武岩，并建立了标准样品集。利用该方法测量了夏威夷洋岛玄武岩中橄榄石斑晶中玻璃包裹体的锂、硼和铅同位素，为冰岛岩浆的物理和化学演化提供了参考，揭示了橄榄石斑晶中的同位素变化。同位素比全岩分析中的要大得多。这些现象清楚地揭示了形成冰岛和夏威夷火山岩的地幔柱的地球化学异质性。通过对各同位素之间的系统学进行详细研究，结果发现，在玻璃包裹体中观察到了由于俯冲带脱水反应而发生同位素分馏的锂和硼同位素组成，并且含有HIMU-的包裹体。发现了类似的特征。这表明整个地球历史上的物质循环在羽流地球化学异质性的形成中发挥了重要作用。上述结果以论文形式发表在国际期刊上。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Geochemical evolution of a shallow magma plumbing system during the last 500 years, Miyakejima volcano, Japan : Constraints from U-Th-Ra systematics

日本三宅岛火山近 500 年来浅层岩浆管道系统的地球化学演化：来自 U-Th-Ra 系统学的约束

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA 68
影响因子：
0
作者：
Kobayashi et al.;King et al.;Yokoyama et al.
通讯作者：
Yokoyama et al.

Lithium, boron and lead isotope systematics on glass inclusions in olivine phenocrysts from Hawaiian lavas

夏威夷熔岩橄榄石斑晶中玻璃包裹体的锂、硼和铅同位素系统学

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA 67
影响因子：
0
作者：
Kobayashi et al.;King et al.;Yokoyama et al.;Shimizu et al.;Kobayashi et al.
通讯作者：
Kobayashi et al.

Discovery of Archean continental and mantle fragments inferred from xenocrysts in komatiites, the Belingwe greenstone belt, Zimbabwe

津巴布韦贝林圭绿岩带科马提岩中发现的太古代大陆和地幔碎片

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Geology 32
影响因子：
0
作者：
K.Shimizu;E.Nakamura;K.Kobayashi;S.Maruyama
通讯作者：
S.Maruyama

Evaporation experiments of Li from Li2O-SiO2 melt and accompanied isotopic mass fractionation

Li2O-SiO2熔体中Li的蒸发实验及伴随同位素质量分馏

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA 67
影响因子：
0
作者：
Kobayashi et al.;King et al.;Yokoyama et al.;Shimizu et al.;Kobayashi et al.;Okuyama et al.
通讯作者：
Okuyama et al.

Kobayashi et al.: "Lithium, boron and lead isotope systematics on glass inclusions in olivine phenocrysts from Hawaiian lavas"GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA. 67・18. 223 (2003)

小林等人：“夏威夷熔岩中橄榄石斑晶中玻璃包裹体的锂、硼和铅同位素系统学”GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA 67・18。