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[PPS25-03] アエンデ隕石Type C CAIのAl-Mg鉱物アイソクロン
キーワード：Al-Mg, CAI, SIMS, 酸素同位体, 初期太陽系星雲
隕石に含まれるCAI (Ca-Al-rich inclusion)は，45.67億年前に形成された太陽系最古の岩石である (Amelin et al., 2002)。CAIからは，半減期73万年で26Mgへと壊変する消滅核種26Alが，多量に含まれていた痕跡が見つかっており (e.g., MacPherson et al., 1995)，Al-Mg相対年代系を適用できる。本研究では，アエンデ隕石のType C CAI，EK1-04-2（Ito et al. 2000）の詳細な岩石学的研究と酸素同位体分析，Al-Mg年代測定を行い，CAIの加熱溶融の年代を求めた。試料の観察と元素分析，結晶方位解析はFE-SEM-EDS-EBSDシステム (JEOL JSM-7000F; Oxford X-Max 150; Oxford HKL)を用いて行った。酸素同位体分析とAl-Mg年代測定はSIMS (Cameca ims-1270)で行った。EK1-04-2は約2 mmの大きさのCAI破砕片で，主にスピネル，アノーサイト，オリビン，ディオプサイドから成る。二次変質鉱物のネフェリン，ソーダライト，鉄に富むオージャイトが一部で見られる。EK1-04-2は，構成鉱物の量比と化学組成の違いによりコア部とマントル部に分けられる。コア部では，自形のスピネルが他鉱物の結晶に囲まれている。アノーサイトは自形から半自形を示す。オリビンは半自形から他形を示し，自形のアノーサイト，スピネルと接する。ディオプサイドは他形を示し，スピネル，オリビンを囲む。したがってコア部の構成鉱物の結晶化順序は，スピネル，アノーサイト，オリビン，ディオプサイドの順となる。マントル部はコア部と同じ鉱物組み合わせだが，スピネルの量がコア部より少なく，他形を示すスピネルとアノーサイトが見られ，ディオプサイドがMgに富みTiに乏しいという特徴の違いがある。構成鉱物の酸素同位体組成はCCAMライン上で分布した (delta-18O = -44から+9パーミル)。スピネルはコア・マントル部両方で16Oに富む (delta-18O ~ -43パーミル)均一な組成をもっていた。一方でアノーサイトはコア・マントル部両方で均一に16Oに乏しい (delta-18O ~ 8パーミル)。オリビンとディオプサイドは，コア部とマントル部で異なる組成を示した。コア部のオリビンとディオプサイドは均一な酸素同位体組成を示し，スピネルとアノーサイトの中間の値を示した (delta-18O ~ -15パーミル)が，マントル部のオリビンとディオプサイドはコア部のものよりも16Oに乏しくその同位体組成は不均質であった (delta-18O = -13から-4パーミル)。つまり，酸素同位体組成から見ると，このCAIはスピネルの結晶化作用，コア部のオリビンとディオプサイドの結晶化作用，マントル部のオリビンとディオプサイドの結晶化作用に大別され，マントル部のオリビンとディオプサイドとは互いに化学平衡の関係にない．Al-Mg分析のアイソクロン図から，コア部のスピネルは26Al/27Al0 = (3.52±0.15) x 10-5の傾きを持つ線上にプロットされるが，コア部のオリビン，ディオプサイド，アノーサイトは26Al/27Al0 = (5±5) x 10-7の傾きを持つ線上にプロットされた。この傾きの差は約460万年の年代差に相当する。一方で，マントル部のオリビンとディオプサイドはコア部のオリビン，ディオプサイド，アノーサイトからなる直線の下側にプロットされた。以上の岩石学的組織と酸素同位体分布から，コア部は次のように形成されたと考えられる。16Oに富む組成をもつスピネルを含んだEK1-04-2前駆CAIが部分溶融を経験した。そのメルトと16Oに乏しい初期太陽系星雲ガスとの間で酸素同位体の交換が起こり，部分溶融メルトから16Oに乏しいオリビン，ディオプサイド，アノーサイトが再結晶化した。この部分溶融イベントはスピネル形成から約460万年後に起こり，溶融温度は約1600Kであった。次に，この周りにAl-richコンドリュールのような16Oに乏しくdelta-26Mg0値の低い物質が少量付着し，再び部分溶融と固結のイベントを経験した。アノーサイトだけが最も16Oに乏しい酸素同位体組成をもつのは，このCAIがアエンデ隕石母天体に取り込まれた後に起こった熱変成作用の結果と考えられる。本研究から，このCAIは原始太陽系円盤中で少なくとも約460万年間漂っており，その間に複数回の加熱溶融イベントを経験していたことがわかった。