HIMU、FOZO、PREMAの成因について、海洋地殻を構成する主要な物質であるMORB組成の多様性、沈み込み帯での脱水量の違いを考慮に入れ、これらの端成分の起源について議論を行った。

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本研究では、「リサイクルかんらん岩」の分布が地域的に偏在する可能性を検討することを目的に、他の海域に比べデータが少ない太平洋域に産するかんらん岩について、先行研究および新規に得た全岩オスミウム同位体比をデータセットとして用い、地域や定置年代と同位体分布の関連性を考察した。これらの解析結果、対象とした全地域において¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比の最頻値が0.125-0.128となること、データ数が比較的多い地域（ヘス・ディープ、タイタオ、マライタ）のデータセットには¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os = 0.117-0.119の二次ピークが認められることが判明した。他海域の深海性かんらん岩データも類似のオスミウム同位体比分布を示す点を考慮すると、「リサイクルかんらん岩」は空間的サイズの小さい不均質性として、対流マントル全域にわたってまばらに分布している可能性が示唆される。

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マントル端成分と言われる同位体・微量元素組成に特徴を持つ海洋島玄武岩の中で、南太平洋ポリネシア地域にあるPitcairn島はEM-1と呼ばれる成分に卓越するとされる。このPitcairn島から採取した試料の分析を行い、EM-1成分の起源を親鉄性元素存在度とOs同位体比から制約することを目的とした。マントルに比べて高いOs同位体比と他の海洋島玄武岩に比べて低い親鉄性元素濃度は地殻物質の関与を示唆する。

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沈み込む水がマントルに及ぼす影響について新たな制約を与えることを目的として、沈み込み帯（アバチャ火山・ピナツボ火山・幌満かんらん岩体）で産出したかんらん岩に含まれる水に富む流体包有物のハロゲン・希ガス組成を求めた結果、海底堆積物中の間隙水起源の水が少なくとも火山フロント直下のマントルウェッジまで沈み込んでいることが示唆された。

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マントル物質の融点はマントル及びコアの温度構造に重要な制約を与える。本研究では、レーザー加熱式ダイアモンドアンビルセルを用いた高圧高温実験、及び放射光X線3Dトモグラフィー法を用いた実験回収試料中の急冷メルトの直接撮像により、マントル物質(パイロライト組成)のソリダス温度がコア-マントル境界圧力条件下で3570±200 Kであることを決定した。地震波観測から下部マントルは全球的に融けていないため、この温度は現在のコア-マントル境界温度に上限を与える。また、低いコア-マントル境界温度はマントル最下部でポストペロフスカイト相が安定であること、及び地球外核の融点を下げるために核の軽元素として水素が必要であることを示唆する。

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地球大気及び内部の⁴⁰Ar/³⁶Arは、地球内部からの希ガスを含めた揮発性元素の脱ガス時期・過程などを調べる上で重要な指標となり、その時間的変動に関するいくつかのモデルが提出されている。しかしそれららをの妥当性をチェックするために必要な、過去の⁴⁰Ar/³⁶Arを示す信頼性の高いデータは極めて限られている。これまでの各種の試みを概括し、そのデータを得る上で生じる困難さや考慮すべき要因について検討する。

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流体包有物は鉱物形成時の熱水の情報を保存しているため、流体包有物中の化学組成を測定することで熱水性鉱石を形成した熱水の化学組成を知ることができる。本研究では熱水の起源や熱水性鉱石の形成過程に新たな制約を与えるため、これまでにほとんど報告ない熱水性鉱石の流体包有物中に含まれる窒素の同位体比を測定した。熱水性鉱石試料は沖縄トラフ及び伊豆―小笠原弧から採取された試料を用いた。窒素同位体比は沖縄トラフの試料が正の値を示したのに対し、伊豆―小笠原弧の試料は負の値を示した。また、沖縄トラフの試料は大部分が堆積物起源の窒素であったのに対し、伊豆―小笠原弧の試料は堆積物起源の窒素がほとんど含まれていなかった。この結果は両海域の地質的特徴を良く反映しており、熱水性鉱石の起源を推定する際に窒素は有用なトレーサーと成り、これは地球内部―表層間の窒素循環の研究にも応用できると考えている。

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人為的汚染などの環境評価を行う際には、地球化学図で示されたバルク組成だけでなく、各元素の存在形態を把握する必要がある。形態解析手法としてはCommunity Bureau of Referenceによって規定された逐次溶解法（BCR法）が有用であるが、BCR法による分析に関する認証値は湖底堆積物(BCR701)中の6元素(Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb)についてしか報告されていない。本研究ではBCR法の実用性を高めるべく、土壌および湖底・河川・海洋堆積物など8種の地球化学標準試料についてBCR法を適用し、38元素の存在形態について基準となる値を報告した。

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JAMSTECの岩石サンプルについての情報は深海底岩石データベースGANSEKI"で公開されている．2013年に行われたGANSEKIの大改修では，ユーザーインターフェースが一新され，データの検索性と閲覧性が改善された．JAMSTECが整備を進める各種のデータベースとGANSEKIの連携により，研究用途での利便性が増大した．"

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The Nyos volcano located in the Oku Volcanic Group (OKVG) of the CVL is unique because it hosts basanite and alkaline basalts in association with tholeiitic basalts. The aim of this study is to constrain the petrogenesis of these rock types from their geochemical characteristics. Similarity in Zr/Hf and Nb/Ta ratios of both alkaline and tholeiitic basalts strongly indicated their derivation from the same mantle source.

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秋吉石灰岩地域の河川堆積物（＜180μm）に石灰岩の元素濃度が反映されない要因について、粒径分画別⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位体比から考察した。その結果、1000－125μmの粗粒分画は石灰岩の既報値とほぼ同一のSr同位体比（0.7076－0.7088）を示したが、＜125μmの細粒分画では方解石が多く存在するものの異なる値を示すことが明らかになった。これは、粗粒分画では石灰岩が物理的風化した粒子の割合が高いが、細粒分画で見られる方解石は、一度化学的風化で溶けた方解石が二次的に生成されたものであり、細粒分画の同位体比は石灰岩中に不純物として含まれる鉱物起源に強く影響されている可能性を示す。よって、石灰岩由来の河川堆積物は、細粒分画において化学的風化に強い鉱物や二次生成された鉱物の化学組成を強く反映する場合もあるため、注意が必要である。

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本研究では岐阜県美濃赤坂の石灰岩地帯に発達する土壌について地球化学的な考察を行なった。研究目的は、この石灰岩地帯に発達する土壌の化学的特徴を詳細に把握するとともに、石灰岩に含まれる酸不溶性残渣と外部からの流入物の可能性を調べ、土壌の構成成分を推測することである。そこで、土壌特性の他に、土壌、原岩の石灰岩、石灰岩を酢酸で溶解させて得られた不溶性残渣の化学組成を分析した。その結果、本研究地の土壌は貧栄養ではなく、pHなどいくつかの条件に限れば植物の生育にむしろ良好な環境であるということが分かった。また、研究地の土壌には原岩の石灰岩とは異なる性質も見られた。そのため本研究地では、原岩と風成塵のような外部由来物質が共に土壌の主要な構成成分であるということができる。

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地震による被害を受けた東北地方南部・北関東の太平洋側の地域において，基盤岩類を中心とした地球化学的調査を行っている．代表的な構成岩石の化学分析を行い，主な花崗岩類の地球化学的特徴と，地域・岩質に対応した元素の濃度の変化を明らかにした．また，日本の地殻表層の平均組成との比較を行った．

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西オーストラリア・ジャックヒルズ変礫岩中の冥王代ジルコン中に僅かに残存している初生的アパタイト包有物を見出し、EPMAを用いた微量成分（Y2O3およびSrO）分析から冥王代ジルコンの母岩の推定を試みた。アパタイトを含む冥王代ジルコンのカソードルミネッセンス像は、火成岩起源のジルコンに特徴的な波動累帯構造やセクターゾーニングを示した。アパタイトのY2O3およびSrO濃度は負の相関を示し、それぞれ0.02-0.91 wt%,0.08から検出限界以下（0.04wt%）であった。特に、高いY2O3濃度（>0.4wt%）かつ低いSrO濃度（<0.02wt%）をもつアパタイトは珪長質な岩石（SiO2 >65 wt%）に限られることから、本研究の結果から、少なくとも４２億年前までには花崗岩が存在していたことは確実である。

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西南日本外帯，九州地方に分布する中期中新世の花崗岩類のうち，屋久島，種子島，南大隅，尾鈴山，高隈山および大崩山について高精度U-Pb年代測定を行った．各岩体から得られたU-Pb年代値は15.6 Maから13.7 Maの年代幅を持ち，それら初期ステージのU-Pb年代値と南海トラフからの直線距離の関係は明瞭な負の相関を示す．このことは同花崗岩質マグマ生成場が15.6 Ma以降，北北西方向に移行したことを示唆し，その移行速度は4.6 cm/yearとなる．また，当時のフィリピン海プレートの沈み込み角度は17度と推定され，現在よりもかなり底角であったと推定される．

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島孤下部地殻の年代推定は、島孤の成長過程解明のために不可欠である。しかし下部地殻物質を得られる地域は限られており、包括的な議論は困難である。一方花崗岩中に広く分布し、下部地殻物質を含む可能性がある苦鉄質包有岩を用いれば、より広範囲の年代値の推定が期待される。そこで本研究では海洋性島孤の一部であった丹沢地域のトーナル岩中の苦鉄質包有岩に対し、岩石記載、全岩化学分析、およびジルコンのU-Pb年代測定、微量元素分析を行い、下部地殻の年代を推定した。その結果、苦鉄質包有岩からはトーナル岩よりも古いジルコン年代（>10 Ma）が得られた。周囲の地質から、18 Maよりも古い年代を示すジルコンは、トーナル岩下の島孤下部地殻起源の捕獲結晶であると考えられる。苦鉄質包有岩中の最古のジルコン（42.9 ± 8.6 Ma）から、丹沢トーナル岩下の下部地殻は43 Maには形成していたと推測され、苦鉄質包有岩中のジルコンを用いた下部地殻年代推定の有用性が示された。

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トリチウムを指標として深部流体の化学組成を求めるための解析をシオワッカ、鹿塩、有馬・宝塚、津和野において実施した。推定された深部流体の化学成分は、どの地域もNa-Clが主要成分であるが、宝塚や有馬でCaに富み、津和野やシオワッカでMgに富む傾向があった。さらに、炭素成分にバリエーションが見られた。深部流体に特徴的な成分であるCO2、ClとH2Oについて見てみると、有馬、宝塚、津和野におけるC/Cl比はおおよそ一致し、H2Oとの比が変化している。全炭酸-Cl-Liの比では、有馬・宝塚の方が津和野よりもわずかに高いLi/Cl比を示すものの、非常に似た組成を示した。このことは、有馬・宝塚と津和野では共通した深部流体端成分を示唆し、トリチウムを含まない淡水による希釈の影響を示す。一方、鹿塩地域では、Li/Cl比も有馬・宝塚・津和野より高かった。これは、深部流体の上昇過程において、地層との反応が起きているためと考えられる。

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北海道には高濃度のヨウ素を含む温泉水の産出が確認されているが、その起源に関しては不明である。ヨウ素の安定同位体である¹²⁷Iと長半減期核種の¹²⁹I(半減期:1570万年)の比は、年代を推定する指標として用いられている。本研究では、北海道に産する温泉水において¹²⁹I/¹²⁷I比の測定を行った。測定の結果、北海道はその他の地域に比べ¹²⁹I/¹²⁷I比が低く、年代が古い可能性が示唆された。また、Br/Cl、I/Cl比からこれらの試料の多くは海底堆積物及び海水の影響を受けていることが示唆された。

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甲府盆地北東部の花崗岩体周辺では、近年、深部掘削による温泉開発が盛んに行われてきた。温泉の新規掘削や既存源泉の保護には、温泉水の起源や泉質形成機構を解明することが不可欠である。本研究では、当該地域に分布する非火山性温泉水を採取し分析するとともに、水-鉱物相互作用の化学平衡論による検証を実施し、温泉水の起源と泉質形成機構を考察した。温泉水のδD, δ¹⁸O値の特徴はいずれの温泉水も天水が起源であること示唆した。温泉水の泉質は、花崗岩地域では曹長石の風化に起因したNa-HCO₃型であり、火山岩類の分布地域では曹長石の風化のほかに硬石膏の溶解、およびモンモリロナイトによるイオン交換作用が寄与し、Na-HCO₃型、Na-SO₄型、Na-HCO₃・SO₄・Cl型、Ca-SO₄型と多様な泉質を示すと考えられた。　　

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沖縄トラフにおける海底熱水中のSr同位体比は、海水よりも高い与那国及び南奄西と、低い伊平屋北及び鳩間海丘の二つに大別された。前者は、Sr濃度も海水よりも著しく高く、間隙水の影響を強く受けていることが示唆された。一方、後者は、Sr濃度は海水よりもわずかに高いだけで、間隙水の影響はさほど大きくないことが示唆された。このことは、メタンの炭素同位体比から導かれたMMRモデルの間隙水の影響の大きさから比較すると、真逆の条件を示している。このことは、1000 mよりも深い場所に分布している間隙水中に含まれる熱分解性のメタンと豊富なSrの寄与率の違いに起因している可能性を提唱する。第四与那国海丘及び南奄西海丘には、そういった“深部間隙水”が供給されており、一方微生物起源のメタンを含みSrが海水よりもわずかに多い“浅部間隙水”が供給されているのが伊平屋北及び鳩間海丘であることを示しているというのではないか。

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海底熱水域で得られた試料の年代測定を行うことは、その時間変動に伴う熱水活動の変遷史を調べるためだけでなく、そこに発生した熱水生物圏の消長、また鉱床の成因を明らかにするためにも重要である。そのために海底熱水性重晶石を用いたESR（電子スピン共鳴）法の予察的な年代測定を行った。
分析手法は、採取した試料を砕いた後、化学処理によって硫化物を溶解させて除去し、重液によって比重4.5をもつ重晶石を分離した。次に、γ線照射を行い、室温にてESR測定を行った。得られたESRスペクトルより求めたESR信号強度とγ線照射によるESR信号強度の増大から総被曝線量を求めた。この総被曝線量と年間線量率によりESR年代を算出した。
各熱水域で採取された試料の年代を比較すると、与論海丘＜鳩間海丘≒伊平屋北海丘＜伊是名海盆となった。これは、航海において観察された熱水域生態系の発達と調和的であった。

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ガス田より産出する油やガスに付随する地層水の組成を分析し、得られた組成を用いて平衡温度の計算を行うことで、ガス貯留層規模の化学的な推定方法を検討した。ガス田産出水の平衡温度は、ガス生産初期はガス貯留層温度に比べて高い温度を示すのに対し、ガス生産が進むにつれてガス貯留層温度と同じ温度へと変化する。このことはガス生産に伴いガス‐地層水界面深度が上昇していることを示す。また初期の地層水平衡温度を利用して貯留層規模の化学的な推定が可能であるかもしれない。

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枯渇油田はCO₂回収・貯留（CCS）技術のサイトとして、CO₂の貯留能力や安全性、コスト面など多方面からその実用性が検討されてきた。一方で、世界中の油田にはメタン生成を伴う原油分解を主な活動とする微生物生態系が広く分布しており、枯渇油田に残留する原油から生成するメタン（天然ガス）は新たな資源として注目されている。しかし、CO₂地中貯留によるCO₂濃度の増加が枯渇油田の微生物群集やメタン生成活動にどのような影響を及ぼすかは不明である。そこで今回、我々は深部地下油層環境を模擬する高温高圧培養実験を行い、油層環境のメタン生成に及ぼすCO₂濃度の影響を調査した。

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　石油や石炭，堆積岩中には多種多様なナフタレン類が含まれており，それらの異性体組成は熱熟成度指標として広く用いられている。これらの起源の一つとして，セスキテルペンなどが考えられている。しかしナフタレン類はシンプルな構造であるため，それらの起源については十分に検討はされていない。本研究は，代表的なセスキテルペンの一つであるカジネンからナフタレンに至る続成変化のプロセスを実験的に解明することを目指した。カジネンの加水熱分解により生成したナフタレン類の異性体組成は体積盆地に認められるナフタレン類の組成と調和的であり，本研究はナフタレンの生成機構に関する知見を得た。また共存する粘土鉱物の有無により，その異性体や同族体などの組成に特徴的な変化がみられた。　本研究で得られた知見から，石油などに含まれるナフタレン類の分析により起源生物や堆積岩の特徴（岩質など）を評価することが可能である。

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二酸化炭素と硫黄は地球深部のマントルから火山活動により大気へと放出されている。これらの揮発性元素は海洋底や陸上の堆積物に化合物として蓄積され、その一部は沈み込み帯からマントルにリサイクルしているだろう。本研究では、島孤の高温の火山ガス中のヘリウム、炭素、硫黄濃度と同位体比から、炭素と硫黄の起源を定量的に推定した。さらに、文献にあるヘリウム-3のグローバルフラックスと組み合わせて、沈み込み帯における炭素と硫黄のマスバランスについて議論する。

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火山は地球の脱ガスの主な出口であり、また、地表に放出される火山ガスの組成や放出量の組成の測定が可能あり、大気海洋の進化や地球内部での物質循環を明らかにする上での重要な制約条件となっている。島弧の火山からの揮発性物質放出量は、一般に次のいずれかに基づき推定されている；１）地表への放出量の測定、２）マグマ供給量。本研究では、これら推定法の比較検討を行い、推定の現状と課題を議論する。

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A compilation on the field occurrence, distribution and carbon isotope characteristics of carbon-bearing rocks in lower crustal rocks in different settings and discuss the mechanism of isotopic partitioning in a context of carbon geodynamic cycle is presented in this talk.

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福島県内に残存する事故由来の放射性物質のうち、Cs-134の半減期は約2年と短いものの、Cs-137 の半減期は約30 年と長いことから、今後長期にわたり放射線による健康影響に注視する必要がある。一方で放射線による人への健康影響を減らすには、環境中における放射性セシウムの濃度を低下させるとともに、その汚染経路を取り除くか縮小させる必要がある。それには、放射性セシウムの移動挙動や現在の分布を明らかにするとともに、将来の分布を予測することが必要である。JAEA福島環境安全センターでは、数年から数十年以上の期間を対象として、実際に生じている移動プロセスに基づいたモデル化と数値解析により、現在から将来にわたる放射性セシウムの時空間分布を予測し、それら予測結果を踏まえた被ばく線量の予測評価に関わる「福島長期環境動態研究」プロジェクトを実施している。本報では同プロジェクトの現状と今後の計画を報告する。

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ポルサイトはゼオライトの一種でその構造内にセシウムを含むことで知られている。本研究では天然ゼオライトであるモルデナイトおよびクライノタイロライト、また、スメクタイトを原料としてポルサイトを合成することで、原料中にあらかじめ添加したセシウムイオンをポルサイト構造内に取り込むことに成功した。特にスメクタイトを原料とした場合、240度24時間でほぼ完全にポルサイトへ変換することができた。

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高レベル放射性廃棄物(HLW)の地層処分の安全性を評価するためには、地下深部における放射性核種の挙動を予測することが重要となる。しかし、HLWに含まれるマイナーアクチニド(MA)は一般に天然環境に含まれないことや、地層処分で対象とする時間スケールが極めて長いために、その予測が困難となっている。本研究では、高レベル放射性廃棄物に含まれるマイナーアクチニドのアナログ元素となる希土類元素(REE)とU、Thについて、空間的な分布や地質学的な時間スケールでの挙動を把握することを目的として実施した。本研究では、北海道幌延地域で採取された深層ボーリング岩石コアの主要元素、REE、UおよびThの主な変動要因を推定するために、各元素の濃度データを主成分分析により解析した。その結果、幌延地域の堆積岩の化学組成を決定し、特にREEについては、そのパターンが各試料においてほぼ同一パターンを示すため、堆積時以降の長期に渡り大規模な移動や濃集が生じていないと考えられた。

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地層処分では，地表から地下への段階的な調査を行う．地表調査の段階で活断層や大規模な断層を排除し，その後，処分場としての対象岩盤となる母岩（Host rock）に対して，詳細なサイト特性調査を行うこととなる．その際，地表調査で確認できなかった小規模断層まで排除することは不可能である．したがってHost rockの性能を適切に評価するためには，地下で遭遇するこれらの断層の性状と，物質移動に関するバリア機能についての知見の蓄積が不可欠である．本報告ではこれまでの知見を踏まえて，断層の構造特性とバリア機能との相関ならびに今後検討すべき内容・課題を示す．

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野外では，断層などの割れ目に沿って，母岩が酸化した「酸化バンド」をしばしば観察することができる。演者らは，これまでに　１．瑞浪層群明世層の凝灰質砂岩　２．恵那地域の苗木花崗岩　３．JAEAによる土器花崗岩のコアサンプル（深度210 m）　の3カ所の酸化バンドについて，XRF, ICP-MS, EPMA,SEMによる分析を行い，酸化バンド内での元素の移動を議論してきた。本発表では，これまでに得られた結果を総括する。

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希土類資源の開発においては，随伴するトリウムとウランといった自然放射性物質（NORM）の管理が無視できない重要課題となりつつある。本発表では，希土類資源の開発と自然放射性物質の管理について，話題提供する。

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　炭素質コンドライトには、これまでに多数の有機物の存在が報告されている。それらの有機物は形成環境や形成メカニズムなどの情報をもつが、水質変成などにより始原的な情報はかきけされてしまう。また、水質変成では重水素濃縮を減少させることが知られている。隕石有機物から形成環境などの情報を得るためには、始原的な物質を選択的に分析する必要があり、本実験では、同位体比を手がかりに始原的な物質を特定し、それらの化学的特徴の解明を試みた。抽出画分を細かく分け、それらについて元素分析・同位体分析・赤外分光分析・液体クロマトグラフ同位体分析を行った。測定された同位体比からメタノール抽出物が始原的な物質を比較的多く含んでいると推測された。赤外分光では、メタノールは特異な吸光を示した。質量分析においては、メタノールのポジティブイオンにおいて、120から350(m/z)の範囲に顕著なピークを持つ一連の同族体と思われる組成式が推定された。

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隕石のNi同位体分析は、初期太陽系物質の起源と進化を紐解くための重要な手段の一つであり、宇宙化学的トレーサーやクロノメーターとして注目を集めている。本研究は、鉄隕石の金属相やトロイライト、始原的隕石についてTIMSとMC-ICP-MSの両方を用いて精密Ni同位体分析を行い、より正確なデータを得ることを目的としている。Ni同位体は60Feの放射壊変による60Niの同位体異常だけでなく、62Niや64Niにも同位体異常が存在する可能性があり、これらの同位体も精密に分析し、初期太陽系物質の進化プロセスの解明を目指している。

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太陽系の起源と進化を明らかにする上で、ウラン放射壊変系を利用した隕石の局所U-Pb年代分析は重要である。大阪大学に設置されている超高感度極微量質量分析システムは、Ga-FIB装置、多重周回飛行時間型質量分析計”MULTUM”、フェムト秒レーザーからなる非共鳴型Laser SNMSである。本研究は、数十nmの領域における局所年代測定を行うことを目的とし、同システムによるPb同位体比およびU同位体比測定法の確立を目指す。
Pb板を試料として、ポストイオン化、MULTUM周回の性能を評価した。一次イオンビーム径はおよそ2 μmであった。ポストイオン化の効果により、二次イオンシグナル強度は最大でおよそ60倍に増加した。また、直線モード（飛行距離：0.8 m）での質量分解能m/Δmは350（FWHM）に対し、MULTUMにより二次イオンを7周回させた場合（飛行距離：9.9 m）質量分解能は2100まで向上した。

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初期太陽系における同位体均一化プロセスを理解するため、CMコンドライトから分離したヒボナイト包有物に対してSIMSを用いたマルチ同位体分析を計画している。マーチソン隕石試料に対して、凍結溶融法による分離、比重分離、ハンドピックによる分離をおこない、数十個のヒボナイト包有物を抽出することに成功した。その中には新しいタイプのものを含む様々なヒボナイト包有物が存在している。ここでは、新たに分離したヒボナイト包有物に対して、SEM-EDS分析をおこなった結果を報告し、それら包有物の生成条件について議論したい。

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　月表層のレゴリスに微小隕石が衝突すると、複数のレゴリス粒子の一部または全部が融解して固結する事により、アグルチネートが形成される。このアグルチネートには急冷されて出来た非晶質物質が存在する。本研究ではその非晶質部分でU-Pb同位体分析を行い年代情報の読みとりを試みた。
　アポロ15号が持ち帰ったレゴリス試料のうち15001と15005に含まれるアグルチネートの非晶質部分において、高感度高分解能イオンマイクロプローブを用いてU-Pb年代測定を行い、非放射壊変起源のPbの補正のためにU-total Pbアイソクロン法を利用した。
　コンコーディアラインとディスコーディアラインの上部接点からはレゴリス粒子の原岩の年代、下部接点からは衝突の年代が得られる。結果の一例として、上部接点からは4578±810Ma、下部接点からは224±520Maが得られた。従って異なる月レゴリス試料においても本法を用いることで年代情報を得られると思われる。

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　原始惑星地殻の初期進化過程および太陽系年代学に用いられる手法に関する情報を得ることを目的として、４つのユークライトの希土類元素およびSr, Baの同位体の分析を試みた。いずれの試料もCIコンドライト隕石の数倍から十数倍の希土類元素存在度を示し、そのパターンはEuを除いてほぼ平坦であり、典型的な非集積岩タイプのユークライトが持つ特徴を示した。４つの試料の¹³⁸Ce, ¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd同位体データと先行研究で示されている各同位体進化線の間には整合性が認められた。SmおよびGd同位体シフトから見積もられる中性子フルエンスからは、母天体上での宇宙線照射の影響は見られなかった。5ppm以下の繰り返し誤差による測定結果からは¹³⁵Cs壊変起源の¹³⁵Ba同位体過剰は検出されなかった。

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本研究では惑星物質内の水質変性を局所的な化学組成変動から探ることが目的である。CM2炭素質コンドライトに分類される狭山隕石のコンドリュールを試料として用いた。狭山隕石は、激しい水質変性を受けていることが指摘されている。また、コンドリュール内のオリビンの蛇紋石化した部分に水質変成に伴ってアルカリ元素が濃集したことが示唆されている。本研究では水との反応性に富むアルカリ元素に着目し、高感度高分解能イオンマイクロプローブ（SHRIMP）を用いて、狭山隕石のコンドリュール中のRb, Sr, Cs, Baの局所定量分析を行った。SHRIMPによるRb,Sr,Cs,Baの元素の局所定量分析の結果、コンドリュール内でRb/Sr比とCs/Ba比は各々0.11～1.29、0.007～019の範囲内で大きく変動しており、また両者の間には相関は見られなかった。高いCs/Ba比を示す部分が局所的に存在することから、Csがコンドリュール内の特定鉱物に濃集されている可能性も示唆される。

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難揮発性包有物（CAI）の中にはFUN包有物と呼ばれるマイナーなグループが存在し、それらは３つの同位体的特徴(①重い同位体に富んだ質量依存同位体分別を示す ②安定同位体に起源の不明な同位体異常を持つ ③26Al壊変起源である26Mgの過剰が見られない)を示すことから、一般的なCAIと区別される。③から、FUN包有物の形成時期は26Alが完全に壊変した後かもしくは26Alが太陽系に持ち込まれる以前であったことが考えられるが、安定同位体に異常を持つ事実は後者の可能性を示唆する。FUN包有物の起源は未だ詳しく理解されておらず、これらの形成プロセスを理解することは、太陽系材料物質の起源や、同位体均一化過程を考察する上で重要である。　今回は、我々が分析した包有物のうち大きな質量依存同位体分別（<50‰ per amu）と初生26Al/27Al値が誤差の範囲でゼロ、さらにCaおよびTiの安定同位体に異常もつFUNらしき包有物を3つ発見したので、その分析結果について報告したい。

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Norton CountyやPesyanoeなどの隕石中に不均質に見られる過剰な中性子捕獲反応生成物の存在などから、過去に唱えられていた太陽系初期形成物質が原始太陽からの過剰な宇宙線照射を受けていたとする宇宙線初期照射説が再び支持される報告がなされている。本研究ではAllende隕石のCAI中のヒボナイトについてSm同位体分析を行い、宇宙線照射に伴う中性子捕獲反応による149Sm-150Sm同位体シフトを定量的にとらえ、宇宙線初期照射説を支持する結果が得られるか否かについて検討した。試料はAllende隕石とアポロ15号で採取されたレゴリス試料に含まれる鉱物片などで、SHRIMPを用いてSm局所同位体測定を行った。ヒボナイト粒子では標準値に対して顕著に低い同位体比を示すものがあり、月試料ではバルク分析による値と比較して妥当な数値を示した。これは宇宙線初期照射説を支持する結果といえる。

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初期太陽系で最初に凝固したといわれるCAIは太陽系で最も古い年代を示しており、初期太陽系の情報を知る重要な手がかりの一つである。本研究では、TIMSを用いたSr同位体測定とNanoSIMSを用いたAl-Mg年代測定法を同一のCAIに対して測定を行い、初期太陽系の同位体異常を引き起こすインジェクションまたはプロセスに時間的制約を与えることを目標とした。その結果、CAIに記録されている同位体情報は時間的な違いというよりもむしろ形成領域の違いを表すものであるということが示された。

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白金族元素は高融点、高沸点を有する難揮発性元素であり、宇宙科学的には太陽系始原物質中の高温凝縮鉱物に付随して存在している(Hutcheon et al.,1987)。CKコンドライト隕石は熱変成や衝撃変成の痕跡を残す特異的な太陽系始原物質であり、その組織中には磁鉄鉱などの不透明鉱物に付随して白金族元素の濃縮が見られることがある(Geiger and Bischoff,1994)。本研究では変成度の異なる４つのCKコンドライト隕石NWA1694(CK3)、Dag431(CK3)、NWA735(CK4)、Dag412(CK5)を試料として用い、試料中の金属微粒子中に含まれるRu、Rh、Pdの局所定量分析を試みた。、高感度高分解能イオンマイクロプローブ（SHRIMP-IIe）を用いて粒子中の３つの白金族元素Ru、Rh、Pdに加え、Moの定量分析を試みた。結果から隕石の変成度の違いにより、濃度の相対値に相違が見られた．

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氷床コアと同様に過去の環境変動を記録し、かつ正確に年代が決定できる鍾乳石は、近年盛んに研究されている。なかでも、石筍の酸素同位体比(δ18O)はモンスーン強度に関与した水循環変動の復元に利用される場合が多いが、降水や気温、植物や土壌層における微生物の活動など様々な要因がその変動に寄与していると考えられ、その解釈は容易ではない。一般に、石筍の内部にはCaCO3を生成した原料の滴下水が保存されていることが多い。CaCO3を生成した水とCaCO3のあいだのδ18Oの差は、温度のみに依存すると予想されるため、これに基づいて石筍生成時の気温を定量的に復元できると考えられる。これまでの研究では、水の同位体比は、水を他の気体に変換した後で磁場型の質量分析計を用いて測定されてきた。本研究では、測定の簡略化を目指して、抽出した水の同位体比を水分子のままキャビティーリングダウン式分光計(CRDS)で測定するラインを作成した。

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クロマグロ耳石の酸素安定同位体比が生息環境の温度を反映することがわかってきており，生体推定や環境指標としての活用が期待されている．本研究では，本種稚魚（34日齢）の酸素安定同位体比を定量し，温度指標としての有用性が成長を経ても保持されているかを検討した． 34日齢の扁平石の酸素安定同位体比値は， 8日齢の耳石（Kitagawa et al., 2013）と調和的な同位体値を示し，成長を経ても生息環境の温度指標として有用であることを明らかにした．また１個体内の耳石の酸素安定同位体比値は高い均質性を持つことがわかった． 今後耳石同位体に関するさらに詳細な研究を進めることで，環境指標としての利用価値を高めることができる．

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三畳紀後期Carnian (235-228 Ma)にはCarnian pluvial event (CPE)と呼ばれる大きな環境変動が生じ，一時的に湿潤気候に変化したことが主に当時の西テチス浅海域堆積岩を用いた研究から明らかになり、パンゲア大陸では広範囲に類似した事象が報告されている。しかし、これらの気候変動が遠洋域の堆積岩にも記録されているかどうかの検証はほとんど行われていない。そこで本研究では，日本の付加体中に残る遠洋成深海相のチャートに含まれる鉄鉱物種の組成に着目し，CPEの記録が保存されているか検証した．

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フミン酸は生体分子の重縮合体であることから、分子構造は堆積場の有機物供給履歴や生物生産の程度を反映していると考えられ、環境評価指標として応用できる可能性がある。河口域堆積物フミン酸の分子構造を分析し、地域分布や環境とのかかわりを明らかにするため、有明海湾奥河口域と筑後川下流域および曽根干潟において調査を行った。分析にはUV/VisとEA/IRMSを用いた。筑後川では川の流れに従い、フミン酸分子構造にかかわる分析値H/CとC/Nが芳香族的から脂肪族的に変化しており、起源物質が陸域由来から海域由来に変化していく様子がはっきり見えた。六角川河口と筑後川分流の早津江川河口ではフミン酸分析値の類似性により物質供給状態の類似性が示唆された。有明海内ではフミン酸の分子構造は物質輸送を反映していた。一方で曽根干潟のA2/A4は有明海と異なる傾向を示しており、これは両地域の環境の違いを示すものかもしれない。

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地層中のクロロフィル由来物質は、地層試料から直接抽出可能なポルフィリン、クロム酸酸化によりマレイミド類に変換する事で分析可能なケロジェン結合態ポルフィリン、そして直接抽出可能な遊離態マレイミド同族体が知られている。結合態ポルフィリンの酸化生成物中には、マレイミド類の他にフタルイミド類が含まれている。本研究では、遊離態フタルイミド類の存在を調べる為に堆積岩の分析を行った。また、遊離態マレイミドの加熱実験を行った。

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アーキアの膜脂質中に存在するGDGT には、イソプレノイド鎖の一部に五員環を持つものがある。この五員環は、増殖時の温度が上昇すると数が増加し、この性質を利用して古水温を推定することができる。好熱好酸性古細菌Sulfolobalesには、五員環を持つGDGTの他に、GDGTのグリセロール残基の1つがカルジトール残基になっているGDCTが特異的に存在する。また、極性基にリン酸残基を含む脂質はこの部分が死後速やかに分解すると予想されるため生菌の指標となる。本研究では脂質粗抽出物をリン脂質を含む極性脂質と中性脂質に分画後、それぞれの平均環化率と温度の関係を求めることと、極性が異なるGDGTとGDCTを分離し、それぞれの平均環化率の温度依存性の違いを調べることを目的とした。中性フラクションに含まれるリン酸基をもたないGDGT、極性フラクションに含まれるGDCT由来のイソプレノイドを分析し、それぞれの平均環化率を求めた。

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