2021年5月28日

Date: 16:00 – 18:00, Friday, May 28, 2021 

日時: 2021年5月28日(金)

Speaker:Xuejing HE

Title:High-pressure study of fluorine-bearing hydroxides and hydrous minerals

Volatile elements (H, C, N, noble gases, S, halogens, etc.) play a key role in the formation of the atmosphere, oceans, and biosphere, as well as in a variety of geological processes deep within the Earth. Halogens are recycled into the mantle together with water mainly through the subduction process, and most subducted hydrous minerals are not only important water carriers but also halogen carriers. Fluorine is the most abundant halogen in the Earth’s mantle (McDonough and Sun, 1995). And thousands μg/g of F can incorporate into the crystal structure of hydrous minerals through the substitution mechanism OH = F (Klemme and Stalder, 2018). Volatile release depends on the stability of host minerals in the subduction zone, thus the stability of hydroxyls in hydrous phases under high pressure and high temperature is highly concerned for understanding the deep water cycle and halogen cycle. In order to further understand the role of fluorine on the pressure-temperature stability of hydrous minerals and stabilization mechanisms, investigations of the doping effects of fluorine on hydroxyls and the lattice of hydrous minerals under high pressure and high temperature should be conducted. In this presentation, high-pressure studies of magnesium hydroxyfluoride, Mg(OH)F, and phengite will be reported.

講演者:中里雅樹

Speaker:Masaki Nakazato

タイトル: 飛行時間型ICP質量分析計を用いたジルコンの局所多元素分析法の開発

Title:Development of Local Elemental Analysis of Zircon using ICP-Time of Flight-Mass Spectrometer

ジルコン中の微量元素組成(例えば希土類元素パターン)は、起源となったマグマの化学組成や酸化還元状態などを反映する(Whitehouse, 2003)。特に、リムのような局所構造における元素組成は、結晶の成長過程における周囲の環境を反映する。したがって、ジルコンの局所微量元素分析とU–Pb年代分析を同時に行うことで、ジルコン形成時および成長過程での地質学的イベントについて時間情報と関連づけた議論が可能となる。そこで本研究では、レーザーアブレーション-ICP質量分析計(LA-ICP-MS)を用いたジルコンの局所多元素分析法の確立を目指す。
LA-ICP-MSによるジルコンのU–Pb年代分析では、しばしば多重検出器型ICP-MS(e.g., Iwano et al., 2021)や四重極型ICP-MS(e.g., Yuguchi et al., 2020)が用いられてきた。しかし、前者の手法では同時検出可能な質量範囲の制限のため、後者の手法では測定同位体の増加に伴う透過効率の減少および分析精度の低下のため、希土類元素を含めた局所U–Pb年代測定が困難であった。そのため本研究では、幅広い質量範囲の元素をほぼ同時検出可能な飛行時間型ICP質量分析計(ICP-TOF-MS)に着目した。
本実験では、まず分析の高感度化を目的とし、希土類元素やPb、Uに関して質量分析計内の透過効率の最適化を行った。次にジルコン標準試料を用いて、約50 µm四方、深さ1 µm弱程度の局所領域について多元素分析を行い、分析の確度や検出限界を評価した。本発表ではこれらの実験結果や今後の展望について紹介する。