硫黄・オスミウム同位体組成を用いたコマチアイトの成因の解明

利用硫和锇同位素组成阐明科马提石的起源

基本信息

批准号：
22J11403
负责人：
久保田勇祐
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-22 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究計画での目標は、太古代のマントルの硫黄同位体組成の変動を解明して、太古代における地殻物質リサイクルを明らかにすることである。以前の研究において、ガス同位体比質量分析法での全岩粉末を用いた硫黄同位体分析により、ベリングエ地塊のコマチアイト試料は硫黄同位体をもち、太古代に沈み込んだ地殻物質のリサイクルに由来することを明らかにした。まず、この成果についての学術論文を出版した。また、以前の地質調査にて、より古い年代を示すピルバラ地塊で採集したコマチアイト試料について、薄片観察による岩石記載を行った。その結果、ピルバラ地塊の試料は大きく変質を受けており、変質の影響を避ける必要があることが判明した。そこで、コマチアイト試料中の初生硫化鉱物について、二次イオン質量分析法(SIMS)による局所分析手法の確立を目指した。まず、以前測定したものと同じ試料を用い、全岩・局所分析結果の比較を行うことを目的とした。偏光・電子顕微鏡を用いた硫化鉱物の記載を行ったのちに、SIMSでの局所同位体分析を行った。その結果、ベリングエ地塊の試料中の硫化鉱物は、全岩分析と同様のΔ33S値の傾向を持つことが明らかになった。二次イオン質量分析法での測定には、硫化鉱物の粒径が少なくとも20um以上であることが必要であり、粒径の大きな硫化鉱物を含まないコマチアイト試料の測定はできなかった。一方、関連する玄武岩試料については、1個の試料内にΔ33S値のバリエーションを持つことが判明した。負からゼロかけてのΔ33S値のバリエーションは全岩分析の値と調和的であり、粒径が小さく初生的な産状の硫化鉱物ほど低いΔ33S値を持つ傾向があった。これは、マントル由来の負のΔ33S値を持つ硫黄と、変質により外部からもたらされたゼロのΔ33S値を持つ硫黄の混合トレンドであると考えられる。本研究成果を学術雑誌に投稿予定である。

该研究项目的目的是阐明古代地幔中硫同位素组成的变化，并阐明古代地壳材料的回收利用。在先前的一项研究中，使用整个岩石粉的硫同位素分析使用同位素比率质谱法表明，均匀的大质量coccyite样品具有硫同位素，并且是从古代层层的地壳材料的回收中得出的。首先，就这一发现发表了一份学术论文。此外，在先前的地质调查中，通过观察从皮尔巴拉（Pilbara）土地块中收集的片状韧带样品来描述岩石，显示出年龄较大的岩石。结果，发现皮尔巴拉质量的标本发生了重大变化，应避免改变的影响。因此，我们旨在使用二级离子质谱法（SIMS）建立用于硫化物样品中原代硫化物矿物的局部分析方法。首先，目的是使用与先前测量的相同样品比较所有岩石和局部分析的结果。在使用偏振和电子显微镜描述硫化物矿物质后，使用SIMS进行了局部同位素分析。结果，揭示了贝林质量样品中的硫化物矿物质的Δ33S值与总岩石分析相似。使用二级离子质谱法测量要求硫化物矿物的粒径至少为20 um，并且不可能测量不含大粒径硫化物矿物质的comachiite样品。另一方面，对于相关的玄武岩样品，发现一个样品中Δ33S值的变化。负面Δ33S值的变化与总岩石分析的值和谐相处，并且趋于具有较小的Δ33S值，作为较小的粒径和第一代硫化物矿物质。这被认为是硫的混合趋势，其Δ33S值是从地幔和硫的负值，外部产生的Δ33S值由于改变而产生的Δ33S值为零。这项研究的结果计划提交给学术期刊。