地球の歴史
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Essay■ 1_186 初期重爆撃期 3:アパタイト
Letter■ 秋の訪れ・後期授業
Words ■ 季節は巡り、秋です


(2020.09.24)
 論文では、隕石中の微小な鉱物で年代測定をしています。その鉱物は、丈夫な鉱物ではあるのですが、ある程度の温度で変成を受けてしまいます。その特徴を逆手にとって、温度と年代を利用しようというアイディアです。

Essay■ 1_186 初期重爆撃期 3:アパタイト

 年代測定には、アパタイト(燐灰石)という鉱物が利用されました。アパタイトは、リン酸カルシウムという鉱物で、その化学組成は、Ca5(PO4)3F(一部ハロゲン元素を含むことがあります)となっています。いったん結晶が形成されると、変成や変質でも壊れにくい、かなり丈夫な鉱物です。ですから、変成作用などを受けた古い時代にできた岩石でも、もとの化学組成や年代を残しています。
 アパタイトは、もっと丈夫な鉱物と比べると、変成作用などによる温度の影響を受けやすくはなっていますが、もっと弱い鉱物よりは高温まで情報を保持しています。論文では、このような中間的な温度条件で影響を受けるアパタイトの特徴を利用して、変成温度に着目した年代測定がなされ、その温度と年代の意味を考えています。
 アパタイトの成分の一部(Caの部分)が、ウラン(U)に置き換えられることがあります。ウランには放射性をもった成分(核種といいます)が含まれており、その放射性核種を用いることで年代測定ができます。ウランの年代値から、アパタイトが形成された年代と、変成をうけた年代が読み取れることになります。
 この論文では、変成作用でウランが固定される温度(閉鎖温度といいます)に着目しています。アパタイトの閉鎖温度は、かなり高温(約450℃、論文では「中程度に高温」と表現されます)になっています。高温(900℃)で閉鎖するジルコンの年代測定(U-Pb法)や、低温(300℃)の斜長石の年代測定(K-Ar法)と比べて、アパタイトの450℃という温度は、中間的な温度の重要な手がかりとなります。
 ただし、隕石の中のアパタイトは非常に小さい結晶しかないので、年代測定も困難です。それを分析するためには、小池さんたちは、二次イオン質量分析計(SIM)というものでも、微小部分の分析ができるナノスケール二次イオン質量分析計(NanoSIM)という特別な装置を用いて分析されています。10μm程度の部分があれば年代測定が可能です。アパタイトの閉鎖温度と年代から、隕石が経てきた履歴を読み取ることができます。
 その年代値については、次回としましょう。


Letter■ 秋の訪れ・後期授業 

・秋の訪れ・
全国的でしょうが、一気に秋めいてきました。
北海道も、涼しくなり、朝夕は厚手の上着が欲しくなります。
気の早い家庭では、もうストーブを
たいているところもあるようです。
我が家はまだですが。
寒い夜に冬物の半纏を着ましたが、
ちょうどいいくらいでした。
今年は、暑さ寒さの変動が激しいようです。

・後期授業・
大学の後期の授業では、やっと一部ですが、
対面授業が戻ってきました。
対面授業の中で、落ち葉を用いるものがあるのですが、
あと2週で、紅葉が進み、落ち葉ができるが心配です。
毎年の心配していることですが
今年は、対面授業ができる喜びの方が大きです。
ただ、多くは遠隔授業の方が多いので、
その準備に、これから毎日、追われることになりますが。