Bhola 1806-2

4 42 9 +/ - 5 4 M a; Y -7 44 42 fr ag m en ts

T = 4429 +/- 54 Ma (n = 9) I(Sr) = 0.7144 +/- 0.0094

(MSWD = 0.21, Probability = 0.98)

図4.6 Y–74442全岩試料を加えたRb–Sr゚イソェロンジイ゚エラム

Y–74442の゚ャカモに富 岩片9試料にY–74442全岩試料を加えた10試料 ら得られるRb–Sr゚イソェロ ンジイ゚エラム 挿入図 横軸に⁸⁷Rb/⁸⁶Sr 縦軸に測定値の゚イソェロン(best-fit line) らの れ^εSr = [{(⁸⁶Sr/⁸⁶Sr)_measured/(⁸⁶Sr/⁸⁶Sr)_{best fit}}-1] x 10⁴を り 測定値⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ゚イソェロンに対 れ の れを 持 を示 た の ある 得られたRb–Sr 代 4492 ± 29 Ma 初生Sr同位体比 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7016 ±

0.0015 あ た ら ゚ャカモに富 岩片 ビケト 独立に形成された 示唆されるた

第2章および図4.7参照 得られた 代値 岩片の形成 代を示 い い 考えられる

Yamato-74442 fragments & Whole-Rock

87 Rb/ ⁸⁶ Sr

0 20 40 60

87 Sr/ 86 Sr

1 2 3 4 5

87Rb/86Sr

0 20 40 60

 Sr

-100 -50 0 50 100

+28 Ma

-28 Ma

T = 4492 +/- 28 Ma (n = 10) I(Sr) = 0.7016 +/- 0.0015

(MSWD = 1.07, Probability = 0.38)

図4.7 Y-74442,101-3薄片の光学顕微鏡写真

゚ャカモに富 岩片 赤点線部 ビケト の境界 明瞭に確認され コンチモューャおよびコンチモュー ャ片 青点線部 確認される の ゚ャカモに富 岩片 ビケト 独立に形成された を示唆

ビケト 同位体 衡に達 い い 考えられる のた 岩片 ビケトの同位体組成 独立

考え Rb–SrおよびK–Ca゚イソェロン 代の計算 岩片 ら得られた測定値を基にお た

得られた試料 Ca同 体比 ある基準 る物質 Ca同 体比 差 ^xCaを用 い 表 れる ^xCa

4

44 44

10 1 

 

 







 

 









 

 





 

 







std X

sample X

X

Ca Ca Ca Ca

 Ca

(13)

ある ゚ャィモ 富 岩片試料 ⁴⁰Ca 他 惑昙物質(Marshall and DePaolo, 1989;

Simon et al., 2009; Caro et al., 2010) 比較し 有意 高 ⁴⁰K 壊変寄 ⁴⁰Caを充分

確認 る た(図4.8) Y-74442, 120–10 測定値 K存在度 高い ⁴⁰Ca/⁴⁴Ca

比 他 試料 ら得られる゚゜ソェロン ら大 外れるた 計算 ら除外した

Y-74442 ゚ャィモ 富 岩片6試料 ら得られたK–Ca同 体分析値より得られたK–Ca

代 4513 ± 230 εa (2 σ error)を示し 初生Ca同 体比 ⁴⁰Ca/⁴⁴Ca = 47.1587 ± 0.0032 あ た(図4.9) ゚゜ソェロン Rb–Sr系 同様 Isoplot/Ex program (Ludwig 2009)を用

い 求 崩壊 分岐比 _β/ e.c. = 89.52/10.48 = 8.54198 した Rb–Sr 代 比 K–Ca

同 体系 ら得られた 代 中心値4513 Ma やや い 代を示 誤差 範 一 致 る 試料 中 特 ィモウヘ濃度 高 ⁴⁰K 壊変寄 大 い 考えられる 3 試料 分析値 ら得られるK–Ca 代 4511 ± 170 εa (2 σ error) あり 代 中心値

変わら い 誤差 小 る ら ⁴⁰K 壊変寄 小 い試料 い Ca同 体 分析誤差 大 いた 代タータ 確 拡大し いる わ

る

Bhola 含 れる゚ャィモ 富 岩片1試料 分析値を Y-74442 ら得られた゚゜ソ

ェロン ハロッダ る ゚゜ソェロン ら明ら 外れ K–Ca 代 Y-74442 含 れる岩片 異 る 考えられる(図4.9)

図4. 8 Y–7444に含 れる゚ャカモに富 岩片のカャクウム同位体組成

Y–74442に含 れる゚ャカモに富 岩片のε⁴⁰Ca値 他の惑星物質 比較 暼意に高く ⁴⁰Kの壊変寄与

充分に確認 る

Symbol, square; Caro et al. (2010), diamond; Simon et al. (2009).

(⁴⁰Ca/⁴⁴Ca)Earth mantle = 47.15832

Ca

-2 0 2 4 6 8

Earth mantle



⁴⁰

Ca= 0

NBS 915 Ca std. this study Y-74442 alkali-rich fragment initial

Angra dos Reis Guarena (H6) Murchison (CM2) Murchison (CM2)

Murrey (CM2)

Allende (CV3)Vigarano (CV3)Abee (EH3) Dhajala (H3) Paragould (LL5) St. Sevderin(LL6) Bruderheim(L6) Allende CAI

Y-74442 alkali-rich fragments Bhola alkali-rich fragment Leedey

図 4.9 K–Ca゚イソェロンジイ゚エラム

Y–74442に含 れる゚ャカモに富 岩片6試料 らより得られる゚イソェロン ら求 たK–Ca 代 4513

± 230 Ma あり 初生Ca同位体比 ⁴⁰Ca/⁴⁴Ca = 47.1587± 0.0032 あ た ⁴⁰K/⁴⁴Caの測定誤差 図中の クンピャの大 さより さい 右図 横軸に⁴⁰K/⁴⁴Ca 縦軸に測定値の゚イソェロン(best-fit line) らの れ^εCa =[{(⁴⁰Ca/⁴⁴Ca)_measured/(⁴⁰Ca/⁴⁴Ca)_{best fit}}-1] x 10⁴を り 測定値⁴⁰Ca/⁴⁴Ca ゚イソェロンに対 れ の れを持 を示 た の ある Y–74442, 130-7 ゚イソェロン ら明ら に外れる(best-fit line らの

れ -5.1 ε-units) 白抜 赤丸

Bholaの゚ャカモに富 岩片1試料を同一゚イソェロンジイ゚エラム にハロット る Y–74442の岩片

のK–Ca゚イソェロン に のら い(best-fit line らの れ -1.5 ε-units)

MSWD; Mean Squared Weighted Deviation取 重 付 均 方偏差

40

K/

⁴⁴

Ca

0.000 0.001 0.002 0.003 0.004

40

Ca /

44

Ca

47.16 47.17 47.18 47.19 47.20

40K/44Ca

0.000 0.001 0.002 0.003 0.004

Ca

-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5

+230 Ma -230 Ma

T = 4513 +/- 230 Ma (n = 6)

I(Ca) = 47.1587 +/- 0.0032

(MSWD = 3.5, Probability = 0.007)

4.8. 議論

4.8.1. 行 究 比較

Y-74442 含 れる゚ャィモ 富 岩片 Rb–Sr 代 4429 ± 54 Maを示し 初生Sr

同 体比 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7144 ± 0.0094 あ た れ 対し 40 以 前 われた

Kempe and Müller (1969) 究 よるKrähenberg 含 れる゚ャィモ 富 岩片 Rb–Sr

同 体 代学的 究 ら得られたRb–Sr 代 よび初生Sr同 体比 それ れ4662 ± 28 Ma, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.6989 ± 0.0010 あ た Minster and Allègre (1981) Kempe and Müller

(1969) 分析タータ い Rb 同 体質量分別を考慮し い い よびケパ゜

ェ 補正 問題 ある を指摘し いる た Y-74442 含 れる゚ャィモ 富 岩

片 Bhola ゚ャィモ 富 岩片 K–Ca 代 異 る ら Y-74442, Krähenberg,

Bholaそれ れ 含 れる゚ャィモ 富 岩片 形成 代 異 る 考えられる Okano et

al. (1990) Y-74442 全岩試料 2種類 分離試料 ある暗色岩片 よびホケダ 富

試料 3試料 ら Y-74442 Rb–Sr 代 4593 ± 520 Ma, 初生Sr同 体比 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr =

0.700 ± 0.020 ある を報告した Okano et al. (1990) 分析した暗色岩片 Rb/Sr =

0.567 あり 他 2 試料 全岩試料 よびホケダ 富 試料 より 曓論 分析

を た゚ャィモ 富 岩片 異 る岩片 ある 考えられる た 得られた

Rb–Sr 代 ゚ャィモ 富 岩片試料 コンチャーャ ブダモェケ よび他 岩片試

料を含 混合物 対 る 代 考えられ Y-74442 ゚ャィモ 富 岩片 代値

い

得られた 代 行 究 異 る原因を 述 よう 解釈したうえ Y-74442 含 れる゚ャィモ 富 岩片 関し Rb–Sr よびK–Ca 代 い 考察し 初生Sr同 体比 ら 岩片 起源物質 よび形成過程 い 議論 る

4.8.2. ゚゜ソェロン 検証

゚゜ソェロン法 よ 得られた 代値 他 地質学的情報 矛盾し 得られた直 線 ゚゜ソェロンを示し い い ある 例え 互い 起源 異 る2種類以 混合物 分析値 ゚゜ソェロンジ゜゚エメヘ い 1 直線 り 混合線

(mixing line) 得られる 2 成分 様々 割合 混合した場合 それら ゚゜ソェロン

ジ゜゚エメヘ い 直線 ハロッダ れる理璵をRb–Sr同 体系を例 し 説明 る よう る

゚゜ソェロンジ゜゚エメヘ 物質a 物質b ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr比 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比をハロッダ る 2点 ら得られた直線をymxC ^{る それ れ 87}Rb/⁸⁶Sr比 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比

よう 表 る

Sr C m Rb Sr

Sr

a a

 



 



 

 

 





86 87 86

87

(14)

Sr C m Rb Sr

Sr

b b

 



 



 

 

 





86 87 86

87

(15)

した

a a

a m Rb C Sr

Sr ^{87 86}

87   (16)

b b

b m Rb C Sr

Sr ^{87 86}

87   (17)

物質a中 ⁸⁷Sr 混合率をf る 物質b中 ⁸⁷Sr 混合率 (1-f) 表

る 混合物 M い 考える ⁸⁷Sr_M, ⁸⁷Rb_M,⁸⁶Sr_M ペャ数 式 えられ る

b a

M f Sr f Sr

Sr ^{87 87}

87  (1 ) (18) た 全 ymxC ⁸⁷Sr/⁸⁷Rbm^より

b a

M f Rb f Rb

Rb ^{87 87}

87  (1 ) (19)

b a

M f Sr f Sr

Sr ^{86 86}

86  (1 ) (20)

わ (7)-(13)式より



^{87 86}



^{(1 )( 87 86 )}

87

b b

a a

M f m Rb C Sr f m Rb C Sr

Sr     

) (

)

(f⁸⁷Rb_a ⁸⁷Rb_b f⁸⁷Rb_b C f⁸⁶Sr_a ⁸⁶Sr_b f⁸⁶Sr_b

m     



M

M C Sr

Rb m⁸⁷  ⁸⁶

 (21) した

Sr C m Rb Sr

Sr

M M

 



 



 

 

 





86 87 86

87

(22)

り 物質a よびb 混合物 ら得られる混合線 同一 傾 同一 片を持 直線 る わ る

直線 偽゚゜ソェロン(pseudo-isochron; false-isochron; fictitious-isochron) 呼 れ り 同 体 代学的 究を う 充分 注意を払う必要 ある Rb–Sr゚

゜ソェロンジ゜゚エメヘ 得られた直線 ら算出 れた 代値 偽り う 初生

Sr同 体比 1/Sr比を用い 検証 る る(Faure, 1977) 得られた 代値 疑わ し 他 同 体系 得られた 代(t) 真 値 ある 考えられた場合 代値tを 用い 改 試料 初生Sr同 体比を計算 る 縦軸 初生Sr同 体比 横軸 1/Sr 重量濃度 逆数 を た図 算出 れた値をハロッダした時 直線性 ある関 認 られる ゚゜ソェロン 得られた直線 2 物質 混合 より生 た偽り

゚゜ソェロン 可能性 ある 解釈 れる

Y-74442 ゚ャィモ 富 岩片それ れ ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 測定値 それ れ Sr 濃度

(1/[Sr濃度]) よび⁴⁰Ca/⁴⁴Ca測定値 それ れ Ca濃度(1/[Ca濃度]) 間 関 性

認 られ 2 成分 混合メ゜ン い を示し いる(図 4.11) ゚゜

ソェロンジ゜゚エメヘ 得られた直線 ゚ャィモ 富 岩片 ゚゜ソェロン ある を意味 る 得られた 代4429 ± 54 Ma ゚ャィモ 富 岩片 ベャダ ら結晶化した 代を示し いる

4.8.3. 起源物質 化学的特徴 推定

横軸 Rb–Sr 代(T) 縦軸 初生Sr同 体比(I_Sr)を たジ゜゚エメヘ(T–Iジ゜゚エ

メヘ)を用いる よ 惑昙物質 Sr 同 体比 進化を議論 る る(図

4.12) 陽系最 物質 CAI 考えられ り ²⁰⁷Pb–²⁰⁶Pb同 体系 ら得られた形成

代 4568 Ma ある(Bouvier and Wadhwa, 2010) た CAI 初生Sr同 体比 I_Sr = 0.69889 (Gray et al., 1973) ある 惑昙起源物質 Sr 全 T = 4568 Ma, I_Sr = 0.69889

ら進化した 仮定 る ある時刻T₀ ら時刻T Sr同 体比(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) 進化を考 えた時 Sr 同 体比 進化(⁸⁷Rb 壊変し ⁸⁷Sr 生成 れ ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 比 大 る)

必要 出発物質 Rb/Sr値(時間 均Rb/Sr値; time-averaged Rb/Sr value) 式 より え

られる

 

^T

 

^T

Sr Sr Sr

Sr

Sr Rb WSr

Rb Ab

WRb Sr Ab Sr

Rb T T

source

source 0.3456 exp



exp



*

*

0 86 87 86

87

86 87 87

86

0





 







 







 



 





 



 



 (23)

Ab⁸⁶Sr よびAb⁸⁷Rb ⁸⁶Sr,⁸⁷Rbそれ れ 同 体存在度 WSr, WRb Sr, Rb

それ れ 原子量 ある た

Sr

T

Sr 



 





86 87

時刻T る⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比 あり λ ⁸⁷Rb

壊変定数 = 1.402 × 10 ^-11 a^-1 ある

LLコンチメ゜ダ全岩 Rb–Sr 代 4514 ± 14 Ma あり 初生Sr同 体比 (I_Sr)_LL =

0.699015 ある 報告 れ いる(Minster and Allègre, 1981) LLコンチメ゜ダ全岩

い T = 4568 Ma らT LL = 4541 Ma 時間 出発物質I_Sr = 0.69889 ら(I_Sr)_LL =

0.699015 Sr同 体 進化 るた 必要 Rb/Sr値 0.107 ある れ 陽

図4.10 ゚イソェロンの検証

a. Y-74442, Bholaに含 れる゚ャカモに富 岩片およびY–74442全岩の⁸⁷Sr/⁸⁶Sr測定値 1/[Sr濃度]に よる検証

b. Y-74442, Bholaに含 れる゚ャカモに富 岩片の⁴⁰Ca/⁴⁴Ca測定値 1000/[Ca濃度]による検証 a, b共に直線性 認 られ 得られた゚イソェロン 偽りの゚イソェロン い 示された

1/Sr (ppm

^-1

)

0.060 0.080 0.100 0.244 0.245

87 Sr/ 86 Sr

0 1 2 3 4 5 6 7 8

,87-101 ,87-114 ,121-7

,121-8 ,121-6

,121-9 ,121-10 ,130-8

,130-7 Y-74442

Bhola, 1806-2

Y-74442, WR

a.

1/Ca x 10

⁴

(ppm

^-1

)

0.060 0.065 0.070 0.075 0.080 0.085

40 Ca/ 44 Ca

47.165 47.170 47.175 47.180 47.185 47.190

,121-7

,121-8 ,121-6

,121-9

,121-10 ,130-8

Bhola, 1806-2 Y-74442

組成 Rb/Sr比(0.467) よびCIコンチメ゜ダ Rb/Sr比(0.296) 比較し い値 あ

る 一方 Y-74442 含 れる゚ャィモ 富 岩片 時間 均Rb/Sr値 Rb/Sr = 2.58

(+0.91/-0.93) あり LLコンチメ゜ダ全岩 Rb/Sr比 比 極 高 陽組成 よ

びCIコンチメ゜ダ Rb/Sr比 比較し 5–10倍程度高い値 ある 初生Sr同 体比

゚゜ソェロンジ゜゚エメヘ y 片 値 あり 原点(x,y) = (0,0) ら離れたタータフ゜ン ダ らy 片を求 る時 原点 近いタータフ゜ンダ ら求 る場合 比較し 大 誤 差 生 得る ゚ャィモ 富 岩片 Rb 存在度 極 高い一方 コンチメ゜ダ的 Sr存在度を持 た 得られる⁸⁷Rb/⁸⁶Sr値 高 原点 ら離れ いる ゚゜ソェロ ン ら初生 Sr 同 体比を求 る 比較的大 誤差 生 る し し ら 最

い初生 Sr 同 体比 値を用い 時間 均 Rb/Sr 値を求 た場合 そ 値 Rb/Sr

~1.65 あり LLコンチメ゜ダ全岩 陽組成 よびCIコンチメ゜ダ 全 対し

有意 高い Rb 濃集 Y-74442母天体 T = 4429 Ma 起 た る ⁸⁷Rb壊変起

源 ⁸⁷Sr 4429 Ma い 存在し いた ゚ャィモ 富 岩片 初生 Sr 同 体比

(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)T = 4429 Ma T = 4429 Ma るLLコンチメ゜ダ全岩 Sr同 体比 同等 値

を る ある ゚ャィモ 富 岩片 比較的 い形成 代4429 ± 54 Ma 高い初生

Sr 同 体比 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7144 ± 0.0094 よび高い時間 均 Rb/Sr 値[Rb/Sr = 2.58

(+0.91/-0.93)] Rb ゚ャィモ元素 濃集 岩片 固化した時期より前 わ

陽系 初期 起 た を強 示唆 る 4568 Ma ら4429 Ma 岩片 Sr同

体 進化を えた(Rb/Sr = 2.58を えた) 元素分別を前期゚ャィモ元素分別過程 し 議 論を う

Rb–Sr゚゜ソェロン 得られた9試料 岩片 現在 Rb濃度 30–160 ppm

ある 一方 Sr濃度 均質 ある(11–12 ppm) ゆえ それ れ Rb/Sr比 Rb/Sr

= 2.28 (Y-74442,130-7) ~ 15.1 (,121-7) 幅を 均 る Rb/Sr ~7 ある 値

゚ャィモ 富 岩片 4568 Ma ら4429 Ma Sr同 体 進化時 Rb/Sr = 2.58より

高い 岩片 デンチヌッェ 別し 同定を た試料 あるた イメケ 富 比較的゚ャィモ 富 んらん石 富 比較的゚ャィモ 乏しい よう 偏

た 別 あ た可能性 否定 い Rb/Sr 比 変動 偏り 説明

い した Rb/Sr比 均質性 4429 Ma 岩片 Rb–Sr同 体系 閉鎖系

た後 それ れ 岩片 対し Rb 分別 主 付加 あ た を示唆 る Rb

付加を えた4429 Ma 元素分別を後期゚ャィモ元素分別 し 議論 る

図4.11 Time vs Initial ratio of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (T–I)ジイ゚エラム

Y–74442に含 れる゚ャカモに富 岩片のSr同位体(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)の進化線 暻の花崗岩片およびKodaikanal IIE 鉄 石のSr同位体比の進化線を比較 る 出発物質をCAI(T = 4568 Ma, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.69889) れ れの初生Sr同位体比への進化に必要 時間 均Rb/Sr比(time-averaged Rb/Sr ratio) 2.58, 0.802–0.912, 0.484 あり Y–74442のRb/Sr比 暼意に高い 示された た Yamato–74442の岩片のtime-averaged Rb/Sr ratio CIコンチライトのRb/Sr比より10倍近く高 た 誤差範 内 り得るY–74442の岩片のRb/Sr

比の 限値 Rb/Sr = 1.65 あ た(青点線の進化) 限値を考慮 Y–74442の岩片のRb/Sr比

結晶分化を経験 た惑星物質や CIコンチライトおよび 陽組成 比較 暼意に高 た

Time before Present (Ma)

3600 3800 4000 4200 4400 4600

(

87

Sr /

86

Sr)

initial

0.695 0.700 0.705 0.710 0.715 0.720 0.725

CI (0.296)

lunar granitic clast 12033 (0.802-0.912)

Kodaikanal silicates (0.484)

Y-74442

ドキュメント内 本文 総合研究大学院大学学術情報リポジトリ 甲1600 本文 (ページ 75-86)