14:30 〜 14:45
[PPS08-04] Al-richコンドリュールの核合成起源Cr同位体異常
キーワード：Al-richコンドリュール、同位体異常、炭素質コンドライト
コンドライト隕石は母天体における分化を経験していないため、太陽系初期の物質科学的進化を知る上で非常に重要な研究対象である。近年、コンドライトが同位体組成的に炭素質コンドライト（CC隕石）と非炭素質コンドライト（NC隕石）の2種類に分類されることがわかってきた（Warren, 2011; Kleine et al., 2020）。特に、CC隕石とNC隕石のCr, Ti, O同位体比は大きく異なり、両者の中間の同位体組成を示す隕石は存在しない。これを隕石の「同位体二分性」とよび、CC隕石とNC隕石の母天体の起源が時空間的に異なることを示唆している。さらに、コンドライト隕石の代表的な構成物であるコンドリュールについてもCr, Ti同位体比が測定されている。CC隕石に含まれるコンドリュール（以下、CCコンドリュール）の同位体組成はNC隕石に含まれるコンドリュール（以下、NCコンドリュール）と比べて不均質である（Schneider et al., 2020）。このような特徴を持つCCコンドリュールの起源は太陽系初期の物質輸送や混合のプロセスを理解する上で大変重要である。先行研究ではCCコンドリュールのCr, Ti, O同位体比が測定されているが、その中でも特異的な同位体組成を示すのがAl-richコンドリュール（ARC）である。ARCは通常のMg-richコンドリュールと比べてAlを豊富に含んでおり、鉱物組成や酸素同位体比の観点からMg-richコンドリュールとCAIの両方の特徴を併せ持つ物質である。ARCのCr及びTi同位体比はNCとCAIが持つ同位体比の混合曲線上に乗るため（Schneider et al., 2020; Williams et al., 2020）、両者の混合過程を明らかにする上で重要な物質である。しかし、ARCは隕石中で希少な構成物であるため先行研究における同位体比の測定例は非常に少ない。
本研究では電子顕微鏡を用いてAllende（CVox3）隕石厚片から2つ、Leoville（CVred3）隕石厚片から1つ、合計3つのARCを発見し、詳細な鉱物記載を行った。更に、これら3つのARCについて、ICP-MSによる元素存在度の測定とTIMSによるCr同位体比測定を行った。
ARCの鉱物記載および元素存在度から、3つのARCが2つの種類に分類されることが分かった。斑状組織によって特徴付けられるPOP（Porphyritic Olivine Pyroxene）に分類される2つのARC（Allende-ARC-1, Leoville-ARC）は、重希土類元素に枯渇したGroupⅡ REEパターンを持っている。一方、残り1つのARC（Allende-ARC-2）は、棒状の結晶によって特徴付けられるBO（Barred Olivine）に分類され、比較的平坦なREEパターンを持っている。この結果から、ARCは複数種類のCAIを起源とし、その形成環境も異なる可能性が示唆された。Cr同位体比は、Allende-ARC-1とLeoville-ARCで、それぞれε54Cr =1.57±0.45、0.42±0.46という結果が得られた。この値はMg-richコンドリュールと比較して変動はなく、CAIの影響はほとんど見られなかった。これはARCの起源となったCAIに含まれるCrの量がおよそ200 µg g-1 (Trinquier et al., 2009) である一方、一般的なコンドリュール全岩に含まれるCrはおよそ3000 µg g-1 (Zhu et al., 2019) と約15倍もあるため、Cr同位体比の変動に対するCAI由来のCrの寄与が小さかったためと考えられる。ARCに取り込まれたCAIとコンドリュール前駆体について、CAIのCr濃度をC(Cr)CAI = 200 µg g-1, ε54CrCAI = 10.0、前駆体はCr濃度をC(Cr)prec = 3000 µg g-1, ε54Crprec = 0.0と仮定すると、Leoville-ARCのε54Cr値は、CAIと前駆体を質量比で 42：58で混合させることで説明可能である。
コンドリュールとCAIの相関関係を議論するため、今後はCr同位体比に加え、Ti同位体比の測定を行う計画である。
本研究では電子顕微鏡を用いてAllende（CVox3）隕石厚片から2つ、Leoville（CVred3）隕石厚片から1つ、合計3つのARCを発見し、詳細な鉱物記載を行った。更に、これら3つのARCについて、ICP-MSによる元素存在度の測定とTIMSによるCr同位体比測定を行った。
ARCの鉱物記載および元素存在度から、3つのARCが2つの種類に分類されることが分かった。斑状組織によって特徴付けられるPOP（Porphyritic Olivine Pyroxene）に分類される2つのARC（Allende-ARC-1, Leoville-ARC）は、重希土類元素に枯渇したGroupⅡ REEパターンを持っている。一方、残り1つのARC（Allende-ARC-2）は、棒状の結晶によって特徴付けられるBO（Barred Olivine）に分類され、比較的平坦なREEパターンを持っている。この結果から、ARCは複数種類のCAIを起源とし、その形成環境も異なる可能性が示唆された。Cr同位体比は、Allende-ARC-1とLeoville-ARCで、それぞれε54Cr =1.57±0.45、0.42±0.46という結果が得られた。この値はMg-richコンドリュールと比較して変動はなく、CAIの影響はほとんど見られなかった。これはARCの起源となったCAIに含まれるCrの量がおよそ200 µg g-1 (Trinquier et al., 2009) である一方、一般的なコンドリュール全岩に含まれるCrはおよそ3000 µg g-1 (Zhu et al., 2019) と約15倍もあるため、Cr同位体比の変動に対するCAI由来のCrの寄与が小さかったためと考えられる。ARCに取り込まれたCAIとコンドリュール前駆体について、CAIのCr濃度をC(Cr)CAI = 200 µg g-1, ε54CrCAI = 10.0、前駆体はCr濃度をC(Cr)prec = 3000 µg g-1, ε54Crprec = 0.0と仮定すると、Leoville-ARCのε54Cr値は、CAIと前駆体を質量比で 42：58で混合させることで説明可能である。
コンドリュールとCAIの相関関係を議論するため、今後はCr同位体比に加え、Ti同位体比の測定を行う計画である。