金沢大学理工研究域物質化学系
生物源炭酸塩試料のウラン系列年代測定法に関し,その測定精度を向上させるため,本研究では,[ ^<230>Th/ ^<234>U][ ^<234>U/ ^<238>U]および[ ^<230>Th/ ^<234>U]ー[ ^<231>Pa/ ^<235>U]の2種類のコンコ-ディアの活用が試みられた.それらは,それぞれの同位体比(放射能比)に基づく年代値の信頼性を,ある試料が上記方法に適したものかといった観点から判断するのに極めて有効である.サンゴ化石から得たウランおよびトリウム同位体に関する最近のデ-タに,これまで南西諸島の更新世琉球石灰岩(Hanzawa,1935)から求めたデ-タを加えて検討した結果,全体の70%以上が,[ ^<230>Th/ ^<234>U]ー[ ^<234>U/ ^<238>U]コンコ-ディアと一致せず,比較的高い ^<234>U/ ^<238>U放射能比を有することが明らかになった.すなわち,それら分析結果から推定される“初生 ^<234>U/ ^<238>U比"が,Chen et al.(1986)によって報告された現在の平均海水中の同比(1.144±0.002)と必ずしも一致しなかった.この事実は,サンゴ試料が成育していた数十万年前当時の海水の ^<234>U/ ^<238>U比が現在より1〜2%高かったか,あるいは,Ku et al.(1990)によって指摘されたように,続成変質の過程でウラン同位体が二次的に再分配されたかのいずれかに起因することを示唆しよう.しかし,本研究では,過去数十万年間,海水中のウラン同位体組成が時系列的に変化してきたことが十分考えられる点を強調したい.一方,喜界島の琉球石灰岩産サンゴ試料のウラン系列年代値を厳密に評価するため,[ ^<230>Th/ ^<234>U]ー[ ^<231>Pa/ ^<235>U]コンコ-ディアの適用を試みた.その結果,本来のアラレ石から成る保存状態の良い試料に関するすべての分析結果が,コンコ-ディアと一致したのに対し,続成変質過程で一部方解石に再結晶されたり,方解石による膠結が認められる試料では,ほとんどがコンコ-ディアから外れ,デ-タ点が不規則に分散した.しかしながら,一群のサンゴ試料の分析デ-タが直線状に並び,その直線をディスコ-ディアとみなすことによって,変質試料の死亡年代と変質年代が同時に求められた.したがって,従来信頼できる年代が得られなかった棘皮動物や軟体動物化石などからも,条件さえ満たせば,信頼できるウラン系列年代が得られる可能性が高まってきた.
Two kinds of concordias, [^<230>Th/^<234>U]-[^<234>Th/^<238>U] and [^<230>Th/^<234>U]-[^<231>Pa/^<235>U] diagrams, in the uranium-series dating, are examined in terms of a criterion to evaluate a ^<230>Th/^<234>U date of fossil coral. Because they are most useful to check if a coral sample has been preserved in appropriate condition for dating.More than 70% isotopic data on corals from the Pleistocene Riukiu Limestone (Hanzawa, 1935), were not consistent with the [^<230>U/^<234>U]-[^<234>U/^<238>U] concordia, but were plotted in the higher ^<234>U/^<238>U range. That is, the initial ^<234>U/^<238>U activity ratio estimated from those corals, is not necessarily agreeable with 1.144<plus-minus>0.002 as the value of the present-day sea water, reported by Chen et al. (1986). These facts imply that ^<234>U/^<238>U activity ratio of sea water at the time when fossils grew was somewhat (1 to 2%) higher than the value of Chen et al., or that the uranium isotopes were redistributed in those sam ples during their diagenetic alteration, as pointed out by Ku et al. (1990).The reliability of some ^<230>Th/^<234>U dates were critically evaluated by using the [^<230>Th/^<234>U]-[^<231>Pa/^<235>U] concordia. All results on isotopic analyses were plotted on the concordia for wellpreserved corals (of 100 to 95% aragonite) from Kikai Island, whereas those for partly recrystallized or calcite-cemented samples were not on it. Data points from a group of fossil corals seemed, however, to give significantly a straight line. In the case that such line was regarded as a discordia, two ages, namely ages of death and alteration of those samples, can be estimated to 230+50-30 ka and 4<plus-minus>4 ka, respectively. Therefore, the[^<230>Th/^<234>U]-[^<231>Pa/^<235>U] concordia has a possibility to give a reliable uranium-series date for other carbonate-secreting organisms like echinoderms and molluscs, which have been considered not to be appropriate materials for uranium-series dating, due to the open system for uranium isotopes after death of organisms.
研究課題/領域番号:02640607, 研究期間(年度):1992-1993