フィッション・トラック

ニュースレター

第22号

20-25

2009年

研究ノート

ベトナム産漂砂鉱床ジルコンのアルファトラック・マッピング- LA-ICPMS-FT年代測定の標準ジルコン試料を求めて ‒岩野英樹* ・檀原

徹*Alpha-track mapping of zircon megacrysts
from the placer deposit in Vietnam- Seeking zircon standards for LA-ICPMS-FT dating Hideki Iwano* and Tohru Danhara**株式会社京都フィッション・トラック, Kyoto Fission-Track Co., Ltd.
Abstract
Alpha-particle tracks originated from U and Th were recorded on CR-39 detectors for eight
zircon megacrysts from the placer deposit in Vietnam as a simple way of uranium mapping. Zircon
megacrysts which are 8-12mm long were prepared, cut in two or three slices and kept in close
contact with the CR-39 detectors for one year. The alpha track mapping images showed that somecrystals have homogeneous track distribution and others have strong zonal structures or bothpresences within a crystal. Fission track ages and uranium contents were determined to be 〜
0.9Ma and 30-130 ppm, respectively for the selected ﬁve crystals. Some of zircon megacrysts arecandidates of standard material for uranium content determination in ﬁssion track dating combinedwith laser ablation ICPMS.
Key words: alpha-track mapping, zircon standard, megacryst, Vietnam, ﬁssion-track dating, LAICPMS（元素濃度約50ppm）が広く利用される．しかはじめにレーザーアブレーション(LA)と誘導結合プラズしスペクトル分析法の測定確度を低下させる問題

マ質量分析法(ICPMS)を組み合わせた方法(LA-点の1つとして，測定対象がガラス以外の物質でICPMS)は局所の微量成分分析に優れ，フィッあることから生じるいわゆるマトリクス効果があション･トラック(FT)年代測定法のウラン濃度測る．これは標準物質と測定試料間の密度や主成定にもLA-ICPMSの導入が始まった（Kimura et

分元素組成が大きく異なることによって生ずるもal., 2000; Kosler and Sylvester, 2003; Hasebe

ので，レーザーアブレーション過程で起こる質量et al., 2004）．この方法により原子炉に依存し分別（元素の揮発性の違い）と，質量分析装置ないFT年代測定系が構築でき，その結果，1)放の中で起こる質量分別作用が相乗したものと考

射性同位元素(RI)規制を受けない，2)速中性子にえられるが，その原因は未だにすべて解明されてよって生じた 232 Th等の誘導FTの影響を受けないるわけではない．

い，3)ウラン濃度の高精度測定が可能になる，と最も単純なマトリクス効果の回避方法は，対象いった点が改良される(檀原，2001)．と同一のマトリクスをもつ標準試料を作ることでICPMS分析を含むすべてのスペクトル分析法にある．つまりジルコンを分析する際には標準ジルおいて確度の高い分析を行うためには，正確な裏コン試料を，アパタイトの時には標準アパタイト付けのある標準試料（スタンダード）が必要であ試料を用意することで，理想的な相対測定を行うる．通常はNISTが提供する合成ガラス標準物質ことができる．この時標準試料の条件として，1)のSRM610（元素濃度約500ppm）とSRM612

大型であること，2)元素が均質に分布しているこ

20

Table 1. A list of samples for alpha-track mapping.

Megacryst No. of Lengthno.
slices (mm)
VNZ-1
VNZ-2
VNZ-3
VNZ-4
VNZ-5
VNZ-6
VNZ-7
VNZ-8

11123333

CD-39
detectiontime(days)

810
101212
12
1110

255
255
255
365.7
365.7
365.7
365.7
365.7

Alpha-track distribution
inhomogeneous
homogeneous
homogeneousstrongly zoning
homogeneous + weakly zoning
strongly zoning
weakly zoning
strongly zoning

FT age*(Ma)
0.92!0.16
0.56!0.12
0.94!0.27

SHRIMP
U-Pb age**(Ma)
0.73!0.06
0.86!0.16

0.85!0.05
0.81!0.06*, This study; **, preliminarily determined by Dr. K. Tani.と，3)入手しやすいことが重要で，できれば4)地本である．VNZ-4〜8の5試料は新たに日本地科質背景が明確であることが望ましい．

学社から購入したもので，これらの産出地はベト

著者らはここ10年以上にわたりLA-ICPMS-FT

ナムホーチミン市東方にあるハムタン地区に発達

年代測定用の標準ジルコン試料を探す努力をしてする鉱床である（北川氏私信）．ジルコンの長径いる．その中で、大型ジルコン結晶として入手しは8〜12mmで，色調はアズキ色を呈し，透明感やすいベトナム産漂砂鉱床ジルコンについて標準がある．VNZ-1〜3はスライスされた一断面を露試料の可能性を検討した．ウラン濃度分布の均出させてエポキシ樹脂に包埋した．VNZ-4〜8は質性を確かめる1つの方法として，今回アルファ全体をエポキシ樹脂に埋め込んで固定した後，2トラック・マッピングを行った．アルファトラッ〜3枚のスライスに切断した(Fig.1)．したがって

ク・マッピングはアルファ放射核種（U，Th，VNZ-1,2,3の切断表面はそれぞれ1面のみで，半Smなど）の分布を反映するが，およそのウラン切したVNZ-4は断面が2面，3枚に切断した分布を知る非破壊かつ簡便な方法と考えられる．

VNZ5〜8の断面はそれぞれ4面露出している．

"#$%&''Table 1

またフィッション･トラック年代測定も行ったのであわせて報告する．

実験

試料

アルファトラック・マッピングの手順をFig.2

実験にはベトナム産漂砂鉱床ジルコンの大型結に示す．ジルコンマウントの切断面にアルファト晶8個を用いた(Table 1)．VNZ-1〜3の3試料は

ラ ッ ク 検 出 用 の C R - 3 9 ディ テ ク タ −広島大学の高橋嘉夫氏から研究用試料として提供(BARYOTRACK®)を貼り合わせ，大型のクリッされたもので，薄く切断されたジルコンである．

プで密着させた．ジルコン切断面が両側に露出しこの3試料は日本地科学社から販売された鉱物標

たマウントは2枚のCR-39板で挟んだ．これらを冷蔵庫に入れ，255〜365.7日間保持した．その後CR-39板を剥し，30％KOH溶液(90℃)で40分間エッチングした．
VNZ-1,2,3,5,6の5試料は結晶の一部を割り，フィッション･トラック年代測定に供した．ジルコンの破片をPFAシートに埋め込んだ後，ダイヤモンドペーストで研磨し，結晶内部面をKOH+NaOH共融液(225℃)で40〜60時間エッチングした．VNZ-1,2,3は白雲母ディテクターを貼り付
け立教炉で15分間熱中性子を照射した．
VNZ-5,6はDAPディテクターを貼り付け日本原子Fig. 1.
slices.

力研究開発機構・原子力科学研究所JRR-3号炉でA zircon megacryst sample cut in three

20秒間照射した．白雲母およびDAPディテク!"#$%&Fig. 121

いアルファトラック密度をもち，結晶断面積の約1/2の領域に均一なアルファトラック分布が観察

A megacryst sample

され，残りの領域は弱い累帯構造を示す．VNZ-6
はアルファトラック密度の高低差が大きく，明瞭な累帯構造が見える．VNZ-7は全体的にアルMount in epoxy

ファトラック密度が低く，弱い累帯構造がある．VNZ-8はアルファトラック密度差が大きく，強い累帯構造が見られるが，最も外側にア

Cut in two or three slices

ルファトラック分布の均一な領域もある．

Alpha track detection(CR-39)年代とウラン濃度
VNZ-1,2,3,5,6について行った年代測定の結果をTable 2に示す．5試料すべて自発核分裂飛跡密度 は 1 0 4 c m - 2 オー ダーで， 年 代 （ 中 央 値 ） は

Etch alpha tracks

0.6Ma〜0.9Maとなり第四紀を示した．ウラン濃度は最大で約130ppm，最小で約30ppmとなり，一般的なジルコンのウラン濃度よりやや低い

Alpha track mapping値を示した．

Fig. 2. Flow of experimental procedures for alphatrack mapping.

まとめと課題100ppm前後のウラン濃度をもつジルコンについてCR-39ディテクターを約1年間密着させるこターのエッチング条件，フィッション･トラックとによって，適当なアルファトラック密度が得ら計数条件，ゼータ較正は岩野・檀原(1997)およびれ，アルファトラック・マッピング像を得ること

Danhara and Iwano (2009)に準拠した．またウが出来た．またこの像から見て，ベトナム産漂砂ラン濃度は，岩野ほか（2000）に従い，熱中性鉱床ジルコンの中にはウラン濃度分布が比較的均子線量と誘導トラック密度から推定した．

一なものが存在することや，累帯構造がみられる粒子でも部分的には均一なウラン濃度分布域が結果存在することがわかった．すなわちウラン濃度のアルファトラック・マッピング

均一な領域だけを切り取ることで標準ジルコン試!"#$%&Fig.2
アルファトラック・マッピング像をFig.3に示料として利用できる可能性がある．今後フィッす．CR-39ディテクターの貼り付け期間が255日

ション･トラック法や溶液ICPMS分析，LA-間の3試料（VNZ-1,2,3）はトラック密度がややICPMS分析などによるウラン濃度の定量化を行低く，アルファトラック分布の均一性や累帯構造い，単結晶標準ジルコン試料を確立する準備を進の有無が不鮮明だった．一方，CR-39板を365.7めていきたい．

日間貼り付けた5試料(VNZ-4〜8)は適当なアル最後に，ベトナム中南部の海岸には漂砂鉱床とファトラック密度が得られ，結晶の輪郭や内部してジルコンが濃集することが知られている（神の累帯構造が明確に見えた．VNZ-1,2,3で十分な谷・須藤，1996）．また内陸部河川に沿う沖積

トラック密度が得られなかった原因としては，層からはサファイア等とともにジルコンの大型結ディテクターの貼り付け期間が短かっただけでな晶が産し，これらはインドシナ半島東部に分布く，ウラン濃度が低かったこと(Table 2)も考えする中新世−更新世の玄武岩中のメガクリストをられる．

起源とすることが明らかになってきた(GarnierVNZ-1はアルファトラック密度に粗密があり，et al., 2005)．起源が不明な漂砂鉱床ジルコンをその差が大きいように見える．VNZ-2,3は比較的利用するより，この玄武岩中のメガクリストを対アルファトラック密度差が小さく，またアルファ象にすることによって，地質学的な背景がはっきトラック分布の均一な領域が広い．VNZ-4は比りした，年代的にも化学組成的にも均質な標準較的高いアルファトラック密度をもち，また明瞭試料が準備できると期待される．

な累帯構造をもつ．VNZ-5は8試料の中で最も高22

1.VNZ-12mm
5.VNZ-5-1
2.VNZ-22mm

2mm
6.VNZ-6-12mm

3.VNZ-3
7.VNZ-7-12mm
2mm

4.VNZ-4-12mm

8.VNZ-8-1

Fig. 3. Alpha track mapping images of zircon megacrysts from the placer deposit in Vietnam.

232mm24*+)

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8\CEAFE@CML

Table 2. Fission track data for ﬁve zircon megacrysts from the placer deposit in Vietnam.

謝辞

and sapphire genesis from Dak Nong,

広島大学の高橋嘉夫氏からベトナム産漂砂鉱床

southern Vietnam. Mineral. Mag., 69,ジルコン3粒子(VNZ-1,2,3)をご提供いただい21-38.

た．日本地科学社の北川元紀氏にはベトナム産漂Hasebe, N., Barbarand, J., Jarvis, K., Carter,

砂鉱床ジルコンの産地等の情報をご教示いただいA. and Hurford, A. J., 2004, Apatite

た．(独)産業技術総合研究所の小笠原正継氏には

ﬁssion-track chronology using laser

インドシナ半島玄武岩中のジルコンメガクリスト

ablation ICP-MS. Chem. Geol., 207,に関する文献をご教示いただいた．(独)海洋研究

135-145.

開発機構の木村純一氏と谷健一郎氏にはベトナム

岩野英樹・檀原徹，1997，高品位モニターを産ジルコンについて予察的にICPMS微量成分分用いたフィッション・トラック年代測定シス

析とU-Pb年代分析を試みていただいた．査読者

テムのゼータ較正とシステム間比較．フィッの(独)産業技術総合研究所の角井朝昭氏と金沢大ション・トラックニュースレター，no.10，学の長谷部徳子氏，編集担当の田村明弘氏には11-20．

本稿の改善に適切なコメントをいただいた．以上

岩野英樹・吉岡の方々に記して感謝申し上げる．

哲・檀原徹，2000，フィッション・トラック法による年代およびウラン濃度算出式の再検討：次世代年代測定シス

文献
檀原

テム に 向 け て ． フィ ッ シ ョ ン ・ ト ラ ッ ク
徹, 2001，レーザーアブレーション誘導結

ニュースレター，no.13，1-10．

合プラズマ質量分析(LA-ICPMS)を用いたFT

神谷雅晴・須藤定久，1996，インドシナの鉱物年代測定法の構築とテフラ研究への応用．

資源(4)月刊地球, 23, 629-633.

ベトナム中南部の工業原料鉱物資

源．地質ニュース505号，39-45.

D a n h a r a , T. a n d I w a n o , H . , 2 0 0 9 ,Kimura, J-I., Danhara, T. and Iwano, H.,

Determination of zeta values for ﬁssion

2000，A preliminary report on trace

track age calibration using thermal

element determination in zircon andneutron irradiation at the JRR-3 reactor

apatite crystals using excimer laserof JAEA, Japan. Jour. Geol. Soc. Japan,

ablation-inductively coupled plasma mass

115, 141-145.

spectrometry (ExLA-ICPMS)．Fission

Galbraith, R. F., 1981, On statistical models

Track News Letter, no. 13, 11-20．

for ﬁssion track counts. Jour. Math. Geol.,

Kosler, J. and Sylvester, P. J., 2003, Present13, 471-478.

trends and the future of zircon inGarnier, V., Ohnenstetter, D., Giuliani, G.,geochemistry: Laser ablation ICPMS. In:Fallick, A. E., Phan Trong, T., Hoang

Hanchar, J. M. and Hoskin, P. W. O.

Quang, V., Pham Van, L. and Schwarz,(Eds), Zircon. The Mineralogical SocietyD., 2005, Basalt petrology, zircon agesof America, pp.243-275.

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