リチウム同位体を用いた大規模火成作用の起原物質の解明

利用锂同位素阐明大规模岩浆活动的起源

基本信息

批准号：
18740347
负责人：
西尾嘉朗
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

大規模火成作用の起源物質に関して新しい知見を得るために,これまで分析値が報告されていなかった大規模火成岩試料のリチウム(Li)の同位体比の測定を行った。本研究を遂行するにあたって,研究代表者が以前構築したLi同位体分析システムの精度は±0.8‰と微細な違いを議論するには精度が悪かったため,高知コアセンターに設置されている新型分析装置を用いて,±0.2‰以下と世界最高レベルでLiの同位体を分析できるようにした(平成18年度中に達成)。本年度(平成19年度)は実際にこの分析手法を用いて大規模火成岩試料を分析すると試料のLi同位体比は有意に不均質であることが明らかにした。本研究では大規模火成岩の試料として海洋底試料を用いたが,これはマグマ生成過程において大陸地殻の影響を考慮しなくてよく,大規模火成活動の起源の調査研究対象としてふさわしいからである。しかし,海洋底の大規模火成岩は海洋底変質の影響を受けやすいという弱点を併せ持つ。特にLiはストロンチウム(Sr)と並んで海洋底変質の影響を受けやすい。そこで,海洋底の大規模火成岩試料のLi同位体比の海洋底変質の影響を評価するために本研究では,Li同様に二次変質の影響を受けやすいSr同位体と,あまり影響を受けにくいネオジム(Nd)の同位体組成をLi同位体と同時に測定した。その際SrやNd同位体に関しても高い精度が要求されるため,Liを分離i回収した後に抽出されるSrやNdの同位体比を熱イオン質量分析装置を用いて高い精度で決定できる分析システムの構築を本年度中に行った。そして,このLi-Sr-Nd同位体測定結果より,大規模火成岩試料のばらつくLi同位体比は,Sr同位体比と相関があり,二次変質の影響である可能性が明らかとなり,二次変質の影響のないLi同位体組成を明らかにすることに成功した。

为了获得有关大规模火成岩来源物质的新知识，我们测量了大型火成岩样品中锂（Li）的同位素比，其分析值此前尚未报道。在进行这项研究时，主要研究者之前建立的锂同位素分析系统的精度为±0.8‰，这个精度太低，无法讨论微小的差异，因此我们决定使用安装在高知核心中心的新分析仪。使用这种方法，我们能够以世界最高水平分析锂同位素，其浓度低于±0.2‰（2006财年实现）。今年（2007财年），当我们使用这种分析方法实际分析大型火成岩样品时，我们发现样品的Li同位素比存在明显的不均匀性。本研究采用海底样品作为大型火成岩样品，因为无需考虑岩浆生成过程中大陆地壳的影响，适合作为起源研究的课题大规模的火岩活动。然而，海底的大型火成岩也有容易受到海底蚀变的缺点。特别是，锂和锶（Sr）很容易受到海底变化的影响。因此,本研究为了评价海底蚀变对海底大型火成岩样品Li同位素比值的影响,对像Li一样容易发生次生蚀变的Sr同位素进行了分析,受影响较小的 Sr 同位素与 Li 同位素同时测量。此时，对Sr和Nd同位素也要求高精度，因此在建设过程中进行了利用热离子质谱仪高精度测定Li分离回收后提取的Sr和Nd同位素比的分析系统。今年。 Li-Sr-Nd同位素测量结果表明，大型火成岩样品中Li同位素比值的变化与Sr同位素比值相关，可能是由于次生蚀变的影响所致。不受变更影响。