南西北海道洞爺カルデラを形成した火砕流堆積物軽石からモナズ石が発見された。このモナズ石は斑晶であることがわかった。ここでは流紋岩マグマからモナズ石が晶出する条件を検討する。

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ネパール、シワリーク層群中およびインド、コルカタ西方地域の火成岩の４０Ar-39Ar年代を求めた。その年代の報告と火成岩の地球化学的および地質学的意義を論じる。

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日本・オーストラリア・スロバキアで採取した各種花崗岩試料を密閉容器内で破砕し，放出されるガスに含まれる気体炭素化合物を分析した。分析の結果，（１）磁鉄鉱を含む花崗岩は含まないものと比較して気体炭素化合物の含有量が少ない，（２）酸化的な花崗岩であっても二酸化炭素含有量の著しく低いものがある，という定性的な傾向が認められた。これらの原因について考察し，各種花崗岩に含まれる気体炭素化合物の特徴を明らかにする。

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The western Ethiopian Precambrian occupies a key part as it is located where a low-grade volcano-sedimentary belt of Arabian-Nubian shield (ANS) considerably narrows and wedges into a high-grade gneissic Mozambique Belt (MB). Recent geochemical and petrogenetic studies, as well as radiogenic dating of the granitoid plutons emplaced at the interface of the ANS and MB augmented our understanding of the evolution of the granitoid magmas. During the Neoproterozoic time the granitic magmatism changed from subduction-related calc-alkaline ® anatectic ® anorogenic types. Hence, we present a synoptic view of the petrogenetic processes responsible for the generation of these granitoids using major and trace element studies.

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我々は九州中南部に分布する玄武岩類の全岩微量元素のスパイダーパターンの差異と年代値から、島弧玄武岩とプレート内玄武岩が同一断裂系内に共存し、後者の出現は火山フロントに近い東部ほど若い年代を示すことを明らかにしてきた。さらに、Sr同位体比とNb/Y比の関係およびSr・Nd同位体比の関係に基づく九州地域の島弧型マグマとプレート内型マグマの混合関係を報告する．

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　２０_から_１５Ma に日本海が拡大したとき、この地域の地殻、マントルの構造は大きく変化して、日本海盆には海洋性地殻が形成した。それに関する情報を、この時代に活動した火山岩に求めることができる。日本海側の第三紀火山岩では、急速に枯渇したマントルの寄与が大きくなったことを、ネオジムとストロンチウム同位体によって明らかになってきたが、今回は鉛同位体によってもその観測が正しいことを示す。

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世界で唯一、大陸プレート（アフリカプレート）が大陸プレート（ユーラシアプレート）の下に沈み込んでいる地中海上の火山弧のうちの一つであるギリシャ・エーゲ火山弧の島弧マグマに含まれる希ガスの起源を明らかにするため、火山弧上の島(ニシロス、サントリーニ、メサナ)で採取した火山岩中の斑晶鉱物（かんらん石と輝石）の希ガス同位体組成を測定した。その結果、鉱物中の希ガスにはマントルに由来するものの他にマグマだまりの周りの地殻あるいは沈み込んだプレートに由来するものが含まれることが分かった。また同じ地域の火山ガスでは、東の島ほどマントル起源ヘリウムの寄与が大きいという傾向が見られたが、火山岩ではその違いは見られなかった。今後は主成分・微量元素組成を分析することによってマグマだまりへの地殻の同化作用の程度を明らかにする予定である。

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西南日本の野山岳は，その火成活動の際に多くのカンラン岩ゼノリスを地上に運んだ。これらの試料は島弧でのメタソマティズムを受けたマントルウェッジに関して重要な情報を与えうる。本研究では，野山岳ゼノリス試料のOs同位体を測定し，マントルウェッジに関する知見を得たので，それを報告する。

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南米のパタゴニア溶岩台地（鮮新世から第四紀）はチリ海溝における海嶺沈み込みに伴うスラブウィンドウプロセスに起因するものと考えられている。スラブウィンドウモデルでは、OIBソースと同様の地球化学的特徴を持ったアセノスフェアの上昇がメルト生成に大きな役割を果たしたとされているが、希ガス、特にヘリウム同位体比はホットスポットで見られるマントル中の不均質のよいトレーサーであるので、パタゴニア溶岩台地（Pali AikeとMeseta de Buenos Aires）で採取したアルカリ玄武岩中のオリビン斑晶を破砕法を用いて希ガス同位体分析した。その結果、ヘリウム同位体比は大陸下マントルに典型的な特徴を示し、OIBソース同様のプルームの関与は考えにくいことが分かった。更に大陸下マントルの希ガスの特徴を明瞭にするため、今後はマントル捕獲岩の希ガス同位体分析も進めていく予定である。

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近年、ロイヒ海山は、最も新しいホットスポット火山として注目されている。また、それを構成する玄武岩中のヘリウム同位体組成は非常に始源的な値を反映していることが知られている。今回、我々は、単一玄武岩中にどのような希ガス同位体的不均質が存在するのか、あるいは存在しないのかということを調べる為に、一つのロイヒ海山産玄武岩全岩に含まれるガラスとカンラン石の希ガス同位体測定を行った。

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アパタイト脈を持つカンラン岩の希ガス同位体組成をもとに、試料の交代作用履歴をさぐる。

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非破壊放射化分析法と誘導結合プラズマ質量分析法を用いて火星隕石であるY 980459を中心にolivine-phyric shergottitesであるEETA 79001A, DaG 476, SaU 005の元素分析を行った。Y 980459とEETA 79001Aは、南極大陸で発見されているため、砂漠で発見された隕石に比べ地球上での風化をあまり受けていないと考えられ、母天体の情報をより保持していると期待できる。得られた結果に基づいてY 980459の化学的特徴を考察した。あわせて、火星地殻・マントルの化学組成の特徴を明らかにした。

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火星起源の隕石と考えられているＳＮＣ隕石（シャーゴッタイト、シャシナイト、ナクライト）の成因について同位体組成、希土類元素組成から考察を行った。その結果、コア_-_マントル境界を起源とするプリュームが異なる深度で融解することで、シャーゴッタイトとナクライトが形成されて可能性が示唆された。ＳＮＣ隕石の地球化学的特徴は、火星形成初期に起きた高圧での分別とその後の低圧での融解で整合的に説明できる。

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月の表面を覆っているレゴリスは長期にわたる宇宙線照射の履歴を残している。本講演では宇宙線の相互作用によってレゴリス内で生じている中性子捕獲効果をSmおよびGdの同位体比変動としてとらえ，それをもとにレゴリス形成の過程について考察する。アポロ15，16，17号の３つのコア試料について中性子捕獲によるSm，Gd同位体比変動プロファイルを求めたところ，それぞれ全く異なる結果を得た。アポロ15号試料は過去約4.5億年間にわたり大きな撹乱を受けていないのに対し，16，17号試料はそれぞれ違うタイミングで少なくとも一度の大きな撹乱を受けていることがわかった。本研究と類似の研究はアポロミッション時にいくつか行われた例があるが，本研究ではこれまでよりもさらに詳細なプロファイルを得ることができたため，月のレゴリス形成過程の詳細な議論が期待できる。

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Xe同位体比は太陽系物質進化と密接に関係する：太陽系の物質に含まれるXe同位体比の相違は、共通の組成をもった原始Xe（Takaoka, 1972; Pepin&Phinney, 1978）への核分裂起源Xe (e.g., 244Pu)の付加、原始Xe（+核分裂Xe）の同位体分別などによって生じたと見られる。太陽、地球、隕石、木星等のデーターに基づいて、そのような原始Xeから太陽系物質のXeが生じたかどうかを考える。

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太陽系初期の星雲中や形成直後の小天体上で起こった出来事のタイムスケールを知る上で、I-Xe年代は代替のない重要な情報源である。しかし、分析試料を原子炉で中性子照射する必要と、その希ガス分析は放射線管理区域で行うことが義務付けられているという制約などから、これまで国内では測定が試みられなかった。そこで国内初のI-Xe年代測定を目的として、東京大学アイソトープ総合センターに設置されて⁴⁰Ar-³⁹Ar年代測定に用いられていた質量分析計VG3600を改造するとともに、微量試料の全希ガス分析用抽出・精製装置を作った。本講演では装置の概要や、中性子照射した隕石試料の測定結果を報告する。

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段階加熱法を用いて希少な炭素質コンドライト中の希ガス分析を行った結果について発表する。

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太陽風起源希ガスを多量に含む炭素質隕石NWA801(CR)の希ガス補獲サイトをレーザーマイクロプローブ分析により明らかにして、太陽風に曝された歴史を解明する

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神岡隕石は秋田県仙北郡神岡町に１９００年代前半に落下した隕石である。昨年持ち主により同県立博物館に届けられ、その後の鑑定によりH4コンドライトと同定され国際隕石学会に登録された。本研究では、神岡隕石の希ガス同位体分析を行い、宇宙線照射履歴やガス保持年代、および捕獲起源希ガス量等について調べた。宇宙線照射起源22Ne/21Ne比より、この隕石は宇宙線照射に対するシールド効果が高く、比較的大きな塊の内部で宇宙線照射されたことが示唆された。宇宙線照射年代は約 6 m.y. である。また、捕獲起源希ガス量（84Kr=1.2e-10, 132Xe=1.8e-10 cm³STP/g）はこれまでに見られる H4 コンドライトの範囲内ではあるが低めであり、むしろ H5 コンドライトの値に近い。発表では秋田県仙北郡で見つかった他の H コンドライト隕石データーとの比較も行う予定である。

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セマルコナLL3.0コンドライト隕石からAmoeboid olivine aggregates (AOAs)を発見した．これまで普通コンドライト中の細粒CAIsの報告はあるがAOAsの報告はない．AOAsの岩石学的研究と同位体組成を組み合わせ、従来の炭素質コンドライト中のAOAsの結果と合わせて議論する．

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　　CHコンドライトに分類されるAcfer　214中のコンドリュールの酸素同位体組成を，マルチコレクター付随型二次イオン質量分析計（東京工業大学）を用いて高精度分析を行った。　その結果，Acfer 214中のコンドリュールはAllende隕石のコンドリュールの酸素同位体を内包し、重い同位体側に広がっているということがわかった。　このことより、CHコンドライトはCVコンドライトより多様性のある環境下で形成されたコンドリュールを集積していることを示す。

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我々は，イオンビームなど荷電粒子に感度がある二次元半導体素子SCAPSを開発してきた。今回，SCAPSを投影型SIMSに装着した顕微同位体分析法により始源的コンドライトのマトリックス物質の同位体分布を二次元的にサーベイした．その結果，始源的コンドライト中には太陽系の材料となった星くず（プレソーラー粒子）が，わずかであるが，生き残っていることが判明した．講演では，種々のコンドライトにおけるプレソーラー粒子の存在度の評価結果を報告する．

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　プレソーラー粒子は太陽系とは大きく異なる同位体組成により同定される．本研究では始源的な隕石であるCOコンドライトYamato81025とALHA77307の薄片から，その場同位体面分析によりプレソーラー粒子の同定を目指した．プレソーラー粒子の発見には東京工業大学の同位体顕微鏡システムを用いた．発見した粒子はSEM-EDSを用いて組織と化学組成を決定した．　発表では，同定した個々のプレソーラー粒子についてと，異なる隕石間における存在度の違いについて議論する．

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近年、世界中で海底湧水の存在が認められており、海底湧水の採取、湧出量の測定が盛んに行われている。海底湧水湧出量に対する見解が深まってきている中、沿岸環境への影響や水収支の観点から、広域おける海底湧水湧出量分布の解明は急務である。そこで本研究の目的は、フラックスチャンバー法（萩原・張勁ら、未発表）と堆積物中の温度を組み合わせた測定法を用い、広域における湧出量の分布を明らかにすることとした。その結果、全256点の測定では、湧出量は0_から_1.1Ｌ/min・m2であり、30ｍ×30ｍ(961m2）では湧出した地下水の量は1.5×10⁴L/ｈであった。また、ライン上に沿って多く湧出していることもわかった。さらに、この海底湧水のケイ酸濃度（140μＭ）から、最大150μmol/min・m2ものケイ酸が供給され、海域全体にいたっては4.9×10⁷μmol/dayのケイ酸が供給されている結果となった。

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近年、沿岸-陸域水循環を構成する一つの要素となる淡水性海底湧水の研究が盛んになっている。その中で、淡水性海底湧水の研究として様々な湧出量の測定方法が開発されているが、方法に問題点が多い。そこで、チャンバー法を利用した淡水性海底湧水の湧出量を定量で切る測定装置の開発を本研究の目的とした。この方法による湧出量の検証を行った結果、湧出量50_から_400mlの範囲で、測定精度±9.97ml(RSD＝2%)、10_から_40mlの範囲で、測定精度±2ml(RSD=5%)となり、海底地下湧出水の定量が可能であると検証された。次に、2003 年4/24_から_12/10において富山県魚津市に位置する片貝川扇状地沖水深8m及び22mの海底地下水の湧出量測定を行った。その結果、8mと22mでは海底湧水湧出量が異なることが明らかになり、また年間を通して海底地下水は一定に湧出していないことが確認された。

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本研究は、富山湾における物質循環メカニズムを把握する上で、詳細な水塊分布や陸からの淡水寄与を見積もることを目的とした。観測は、長崎大学実習船「鶴洋丸」・東京大学海洋研究所研究船「淡青丸」を用いて、2003年6月・7月に行った。富山湾の表層と魚津沖水深10m・20mにおいて低塩分水が発見された。魚津沖には淡水性海底湧水の存在が確認されている。今回、この寄与率を計算すると3.5%であることがわかった。また、富山湾の栄養分布から、窒素負荷またはリン枯渇傾向であり、湾中央より海底湧水が存在する魚津沖では、この傾向が強いことがわかった。魚津沖の海底湧水は、その起源が浅層地下水であり、この浅層地下水は、有機肥料や化学肥料による窒素の影響を受けている可能性が高い。以上のことから、富山湾は、河川水・海底湧水により、リンに対して窒素の割合が高い淡水が放出されていると考えられる。

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西部および中央部北太平洋より海水を採取し、その^239+240Pu濃度を測定した。^239+240Puは主に1960年代の大気圏核実験および1950年代に行われたビキニ環礁での水爆実験により、太平洋にもたらされた。海洋では未だに定常状態にはなく、1970年代に行われたGEOSECSデータと比較することにより、その存在量の時系列変化を調べた。その結果、20から30%減少していることが明らかになった。その原因について考察する。

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サンゴ骨格の酸素および炭素同位体組成は海水温、塩濃度、そして海洋炭酸物質の起源を反映し、海洋環境の変化を考察するうえで重要である。またサンゴ骨格中には窒素も含まれており、その同位体組成は海洋の硝酸イオンの窒素同位体組成を反映すると思われる。従ってサンゴ骨格中の窒素同位体組成から、海洋窒素循環を高い時間分解能で復元できる可能性がある。しかし骨格中の窒素含有量は数百ppbと少ないため、窒素同位体組成の測定例はきわめて少ない。本研究では静作動型質量分析計を用いて、サンゴ骨格中に微量に存在する窒素の同位体組成を段階加熱法により測定した。具体的には、時間分解能一ヶ月で切断したサンゴ骨格を試料（5mg程度）として、骨格中の窒素同位体組成を月単位で測定した。発表では、サンゴ骨格の段階加熱法で得られた炭素及び酸素同位体組成についても議論する。

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海水中の微量金属の分布は海洋における物理・化学および生物学的な過程を鋭敏に反映する。スールー海（フィリピン）は、周囲を浅いシル（sill）で囲まれた半閉鎖的な海盆であり、陸源物質の供給や深層水循環に関して外洋と極めて異なる。しかし、スールー海における微量金属の分布に関する報告はほとんどない。本研究では、スールー海およびその周辺海域であるセレベス海、南シナ海および西部北西太平洋における微量金属Fe, Co, Ni, Cu, Zn, CdおよびPbの空間分布を明らかにする。

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ネオジムの同位体比は供給源に関する情報を維持しており、水塊のトレーサーとしても有用である。そのため、希土類元素パターンとともに多くの研究が行われてきた。セリウム同位体比も同様に水塊トレーサーとなり得ると考えられてきたが、その測定が困難であるために、これまでほとんど報告されていなかった。本研究では新たにセリウム同位体比の測定法を開発し、西部北太平洋の表面海水中の同位体比分布を明らかにした。　表面海水中のネオジムに関しては同位体比および濃度分布から浅海性沿岸堆積物からの溶出と水平輸送がおもな供給課程であると考えられている。しかし、セリウムに関してはネオジムよりも海洋における平均滞留時間が短く異なる挙動を示すことが予想される。本研究では両元素の同位体比分布から海洋における挙動の違いを明らかにし、セリウム同位体比が水塊トレーサーとして有用であるかについても検討を行う。

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近年ベーリング海では珪藻の優占が崩れはじめていることがわかっている。そこで本研究は，植物プランクトンの細胞数のカウント結果と，栄養塩濃度や水塊の物理化学との関係から，各属の植物プランクトンがどのような環境状態において優占するかを明らかにすることを目的とした。観測点は，主に166°W線の55.0°Nから59.0°Nで，サンプリング時期は，2000年8/28-31，2001年9/1-3，2002年8/1-2，2003年7/20-25である。2000年，2001年では円石藻が確認でき，円石藻の出現には季節的要因が関わっていることがわかる。また2000年と2001年を比較することにより、円石藻の出現は河川と深層水からの栄養塩の供給バランスに左右されることがわかった。一方2002年，2003年はともに珪藻が優占し，そのサイズは南方では大きく、北方では小さくなっていた。この要因としてケイ酸の供給源が河川ではなく深層水であることが考えられる。

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微小植物プランクトンの分布特徴とその支配要因を把握するために，北太平洋亜寒帯域，東西165度線上の計15地点で観測を行った（7月初旬，7月下旬，10月初旬）。採取した海水はセルカウント用及びクロロフィルa，栄養塩測定用に分取した。セルカウントは微小植物プランクトンまで分類できるように電子顕微鏡を用いた。その結果，植物プランクトンの計数結果から，各季節における北太平洋亜寒帯域での大まかな植物プランクトン分布が明らかになった。植物プランクトン分布は親潮域，黒潮域を境界に大きく変化していた。また，各緯度における優占種及び細胞密度などから，西部北太平洋亜寒帯域の38.5°N_から_40°Nおいては，大気起源の鉄を含む栄養塩が生物生産を支える上で極めて重要であることがわかった。

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2001年、北海道茂津多岬沖海底で、1km2弱の豹紋状巨大バクテリアマットが発見された。本研究は、この巨大バクテリアマットの生成メカニズム、海底冷湧水とテクトニクスの関連性を明らかにすることを目的とした。1999-2003年計10回の潜航調査により採取された柱状試料で、バクテリアマット下0-4cmbsfで、急激な硫酸濃度減少が見られ、硫酸還元菌も確認された。硫酸還元は、メタン又は有機物と反応するが、間隙水中のΔSO4とΔCa+ΔMgのモル比が1:1であることより、メタン起源であることが分かった。また、塩素濃度減少と、δ18O/δDの値から、メタンの起源がメタンハイドレートである可能性が大きいと推測され、堆積物中の有機炭素量にも支持された。さらに、斜面崩壊の痕跡と共にバクテリアマット下5-37cmbsfで強い硫化水素臭の砂利層が確認され、地殻熱流量の実測値と合わせた結果、砂利層を通って、メタン源からメタンが広域に供給されることが考えられる。

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大気中のメタンは二酸化炭素の数10倍のGWP（地球温暖化ポテンシャル）を持ち、二酸化炭素に次ぐ温室効果気体である。また大気中メタン濃度の過去50年の平均増加率は二酸化炭素よりも大きいため、地球温暖化に対する影響は更に大きくなることが予想される。自然起源のメタンは人為起源をあわせた全球フラックスのうちの約30 %を占める。外洋の表層海水中には、大気の溶解平衡よりも数%から数10 %程度過剰のメタンが溶存していて大気への放出源となっており、そのフラックスは自然起源メタンの30 %前後を占めると見積もられている。この海洋表層のメタンは微生物起源と考えられているが、通常メタン生成細菌によるメタン生成は嫌気的環境下に限られ、好気的環境の海洋表層・亜表層では起こりえない。この矛盾を解決するメタンの放出源として、沈降有機物粒子や動物プランクトンなどの体内に形成されるミクロな還元環境が注目されている。ここでメタンが生産され海水中に供給されるという仮説だが、まだ明確な知見は得られていない。メタンの供給源を明らかにすることは、海洋におけるメタンの挙動や海洋から大気へのフラックスを見積もる上でも不可欠であると考えられる。さらに海水中のメタンを指標として用いることで逆に動物プランクトンの体内の生物地球化学的過程について考察できる可能性もある。そこで本研究では、2004年7/13-8/27に北部北太平洋において行われた白鳳丸KH04-3次航海で、同位体指標を併用してメタンの起源を考察する実験を行った。まず表層から水深300 mまでの計11層の海水試料を採取した。同時にセジメントトラップ（水深40m, 70m, 100m）を設置し各層に沈降する粒子から放出されるメタンを採取した。投入してから3、4日おきに引き上げ、トラップ内で沈降する粒子からのメタンを濃縮した滅菌高塩海水試料水を分取した。更に動物プランクトンに内包されるメタンを調べるため、NORPACネットにより水深150 m以浅のプランクトン試料も採取し放出されたメタンを分取した。これらの試料についてメタン濃度測定の他、メタンの炭素安定同位体比、亜酸化窒素の濃度・同位体比を測定し、海洋亜表層におけるメタンの起源を考察した。

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近年、温室効果気体の中で最も濃度の高い二酸化炭素を減少させるために、富栄養でありながら鉄が欠乏している海域に鉄を散布し植物プランクトンを増殖させ、炭素を固定させるという試みがなされている。植物プランクトンの増殖に伴い生物活動が活発になると考えられ、様々な生物化学的な反応により生成・消滅する化学成分の挙動を把握するために非常によい環境にあるといえる。本研究では、船上で鉄散布に伴う温室効果気体濃度の変化を測定するため、溶存気体自動抽出装置（AMEXs：Automatic Methane and nitrous oxide EXtraction System）を開発した。本発表ではその測定法と、実際の船上分析結果を亜酸化窒素について紹介する。

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固体地球の表層部は地殻と呼ばれる部分で構成される。その中で大陸地殻は、全固体地球の化学組成とは著しく異なる安山岩質地殻の形成過程を解明することは、固体地球の進化を理解する上で重要な鍵となる。HMAは通常の安山岩に比べてその産出はまれであり、限られた地域のみ分布している。その一つの瀬戸内海沿岸地域では、今から約1200万年前にHMAを含む様々な火山活動が認められる「瀬戸内火山帯」は、地質学時間スケールから見ると、突如現れ短寿命な活動のあと突如活動を停止した特異な火山帯である。このような条件が発生したのかを解明することは大陸地殻の成因をとく手がかりとなる可能性がある。本報告では上述のように特異な条件が満たされていた地点の一つである小豆島新第三紀火山岩類に対してその噴出年代をK-Ar・Ar-Ar・FT年代測定法により決定し、個々の年代が持つ意味に対し年代測定法の観点から考察する。

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希土類元素パターンは、地球の進化や物質移行を調べるツールとして地球化学・環境科学の分野で広く用いられている。チャートが示す希土類元素パターンなどの微量元素組成がどのようなプロセスを経て決定されていくのかを、基本的な素過程から調べた例はほとんどない。こうした基本的なプロセスを明らかにできれば、地球化学・環境科学的に非常に意義深いと考えられる。また、この研究は、風化のメカニズムや放射性廃棄物処理の安全性とも関連がある。本研究では、希土類元素を添加することで結晶質シリカである石英、あるいは非晶質シリカの溶解がどのくらい促進されるのかを経時的に追った。シリカの濃度測定には、黒鉛炉型原子吸光光度計を用いた。実験結果は、配位子交換速度定数と相関する傾向がある。これは、アルカリ金属やアルカリ土類金属で既に報告されている結果と調和的である。

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ケイ酸塩ガーネットの一つであるスペサルティンをＣＺ法を用いて合成し、Ｃｏ拡散係数の測定を行った。

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結晶の核生成及び結晶成長に関する研究は、きわめて重要であるため、数多くの報告がある。これまでの研究では、様々な条件下での実験で得られた結晶をＸ線回折や電子顕微鏡を用いて観察及び解析することによって、結晶成長のメカニズムに関する知見を得るという方法が取られてきた。しかし、溶液からの結晶成長の初期過程を考える場合、結晶が核発生してから観察できるサイズへと成長するまでのプロセスを非接触でかつリアルタイムで測定しなければならない。　本研究では、結晶成長の初期過程をその粒子サイズや形に注目して明らかにすることを目的とした。そこで、結晶の臨界核サイズをカバーするために、サブナノオーダーまでの粒子に関する情報を得るため、分解能の高い動的光散乱装置の立ち上げを行った。

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今年の3月にNASAの火星探索機に積まれたメスバウアー分光器が鉄ミョウバン石を発見し、過去に水が火星に存在したことを明らかにした。これまで、地球上で生成した鉄ミョウバン石の研究は決して十分でなく、異なる産地の鉄ミョウバン石のメスバウアーパラメータを決めることは極めて重要である。
　我々は日本産8種、オーストラリア産1種およびチリ産1種の⁵⁷Feメスバウアースペクトルを測定中で、異性体シフト0.37 mm s^-1および四極分裂1.25 mm s^-1の値を得ている。
　三笠石のメスバウアーパラメータが鉄ミョウバン石のそれと同じ可能性もあり、もしそうなら、これまでのNASAの推論は間違っていることになる。そこで、三笠石のメスバウアースペクトルの測定を計画中である。

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大陸およびその下のリソスフェアマントルの進化を考える際，大陸の生成年代と共に大陸下マントルの年代情報が重要である。しかしながら，そもそもカンラン岩のアイソクロン年代の決定に成功した例はほとんど無い。本研究では，Re-Os放射壊変系を利用し，初めてカンラン岩の鉱物アイソクロン年代を決め，大陸とリソスフェアマントルの進化に年代的制約を与えようというものである。

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中国峨眉山はPermianの大陸洪水玄武岩としてはまれな非常にフレッシュな玄武岩体である。本研究では，この玄武岩類のOs，Sr, Nd同位体比から，峨眉山洪水玄武岩が当時のプルーム活動に起因していることを明らかにした。

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新潟県下のウラン濃集地域である中束地区から得られた露頭試料につき，粒度分離を行った後，塩酸可溶部分の化学組成を求め，ウランや希土類元素等の挙動を調べた．また，金丸地区のボーリングコア試料について，ウラン濃集部位周辺の化学組成を求め，ウランと他の元素との関係等からウラン濃集メカニズムについて検討した．

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南インド・ダルワールクラトンおよび周辺大陸下には，始生代後期に形成されたエンリッチリソスフェアマントルが長期間存在したことが知られている．始生代後期のマントル富化イベントは現在論争中であるが，始生代後期のサブダクションは，ダルワールクラトンの歴史の中で主要なイベントであり，エンリッチリソスフェアマントルの形成要因であったと考えられる．

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宇宙線起源のBe-10は、島弧の沈み込み帯のプロセスを解明するための重要なトレーサーとなる。加速器質量分析法による島弧火山岩試料中のベリリウム10濃度を決定するために、火山岩試料からのベリリウムの分離・分析手法の検討を行った。

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High field strength element (denoted as HFSE, including zirconium, niobium, hafnium and tantalum) serve as important tools in characterizing mantle reservoir and evolution processes. However, the determination of these elements for rock samples is particularly difficult, because they often reside in refractory minerals that are resistant to acid attack and are not chemically stable in simple nitric solution which is preferred in ICP-MS analysis. Trueness of Zr and Hf yielded from commonly used mixed acid digestion strongly are significantly subject to mineralogical composition of rocks. We improved both acid and alkali-fusion digestion methods to enhance the decomposition efficiency and to reduce blank and matrix effect for these two digestion techniques, respectively.

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Recent studies have proposed Li isotopes as a significant tracer providing constraints on the mantle heterogeneity and material recycling. We carried out in-situ analyses of Cpx grains in various mantle xenoliths using SIMS for the determination of internal standards. The results of high d7Li (ca. +5 ‰) values are consistent with that of MC-ICP-MS. On the other hand, Cpx grains of lower d7Li (< -11 ‰) indicate the variations in Li concentration and the d7Li value even in a single grain, which are not suitable for internal standards. Lower d7Li values and heterogeneity of Li in Cpx grains are suspected to result from the metasomatic fluid.

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白金族元素(PGEs)は整合元素と考えられており、上部マントル物質中のPGEs存在度はカンラン岩の分析値から得られるが、プルーム起源マントルのPGEs存在度は部分溶融液であるKomatiitesや玄武岩の存在度より推定する以外にない。しかし、玄武岩中のPGEs存在度はRu, Ir, Osでは、数-100pptという非常に低い濃度領域にあり、分析には困難が伴う。本研究では、PGEsを同一の測定溶液に捕集する化学分離手法の検討を行い、同位体希釈-ICP質量分析法によって玄武岩標準試料中の極微量PGEsの定量を行った。

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マントルゼノリスは，その起源と考えられる上部マントルや下部地殻あるいはマントルウェッジの構造や状態などについての情報を持つ可能性がある．そこで，マントルウェッジに沈み込んでいる海洋地殻の影響やマントルウェッジのマントル組成についての情報を得ることを目的とし，北九州黒瀬に産するマントルゼノリスの主成分元素組成，EPMAによる鉱物組成分析，Sr, Nd全岩同位体組成および白金族元素の定量とOs同位体組成の測定をおこなった．

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