銅・亜鉛同位体を用いた蛇紋岩中に発達する自然銅鉱床の形成機構に関する研究

利用铜、锌同位素研究蛇纹岩中天然铜矿床的形成机制

基本信息

批准号：
22K03733
负责人：
池端慶
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03733/
关键词：
自然銅

项目摘要

地球上で銅は、一般的に硫黄や酸素との化合物（黄銅鉱、赤銅鉱など）として存在している。しかし、蛇紋岩中には、単体の銅（自然銅）が産出することがあるが、その地球化学的特徴や成因は未だ良く分かっていない。自然銅に含まれる銅や亜鉛の安定同位体比は、形成時の温度や酸化還元状態など、自然銅の成因の解明に大変有効な指標である。本研究では、蛇紋岩中の自然銅に含まれる銅や亜鉛の安定同位体比を高精度で測定し、これら自然銅の形成機構を明らかにすることを目的とする。本年度は、いくつかの蛇紋岩体の地質調査を行い、自然銅を含む可能性がある試料を採集することができた。肉眼では確認できないミクロンレベルの微細な自然銅や関連鉱物の種類、形態学的特徴などを実体顕微鏡、反射金属顕微鏡、顕微ラマン分光装置などを使用して確認することができた。自然銅が含まれていた蛇紋岩試料は限られており、予察的結果であるが、自然銅や他の共生鉱物は、初生鉱物と考えれる含銅鉱物と密接に関係していることが明らかとなった。初生鉱物と考えれる含銅鉱物には、その周囲に自然銅が産出しない場合もあり、これらの試料は自然銅の形成過程を考える上で重要である。その他に、本年度導入したミクロ切削装置の切削条件や使用器具からの各種金属元素の混入（コンタミネーション）の検討を、本研究対象の鉱物と同じ種類の鉱物スタンダードなどを使用して実施し、銅や亜鉛に関して、本研究の同位体分析に支障がないことが明らかとなった。

铜在地球上通常以硫和氧的化合物形式存在（黄铜矿、赤铜矿等）。然而，尽管有时会在蛇纹岩中产生元素铜（天然铜），但对其地球化学特征和起源仍知之甚少。天然铜中所含的铜和锌的稳定同位素比是阐明天然铜来源的非常有效的指标，例如形成时的温度和氧化还原状态。本研究的目的是高精度测量蛇纹岩中天然铜中所含的铜和锌的稳定同位素比，并阐明这些天然铜的形成机制。今年，我们对几个蛇纹岩体进行了地质调查，并收集到了可能含有天然铜的样本。利用体视显微镜、反射金相显微镜、拉曼光谱仪等手段，确认了肉眼无法看到的微米级天然铜及相关矿物的类型和形态特征。尽管含有天然铜的蛇纹岩样品数量有限且结果是初步的，但很明显天然铜和其他共生矿物与含铜矿物密切相关，被认为是原生矿物。被认为是原生矿物的含铜矿物在其周围可能不含有天然铜，在考虑天然铜的形成过程时，这些样品非常重要。此外，我们使用与本次研究对象矿物相同类型的矿物标准，调查了今年推出的微切削设备的切削条件以及所用工具中各种金属元素的污染情况。本研究中关于锌和锌的同位素分析没有问题。

项目成果

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专利数量（0）

Early Cambrian high pressure/low temperature metamorphism in the southeastern Tarim craton in response to circum-Gondwana cold subduction

DOI：
10.1016/j.gsf.2023.101561
发表时间：
2023-02
期刊：
Geoscience Frontiers
影响因子：
8.9
作者：
Qian Liu;T. Tsunogae;Guochun Zhao;Sam Uthup;Kazuki Takahashi;Jinlong Yao;Yu Wu;Yigui Han
通讯作者：
Qian Liu;T. Tsunogae;Guochun Zhao;Sam Uthup;Kazuki Takahashi;Jinlong Yao;Yu Wu;Yigui Han

高知県佐川町鳥巣石灰岩の自生石英中の炭化水素流体包有物

高知县佐川町Torisu灰岩自生石英中的烃类流体包裹体