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Oxygen three isotope analysis in silicates using a laser fluorination method and the VSMOW-SLAP normalization

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Title
Oxygen three isotope analysis in silicates using a laser fluorination method and the VSMOW-SLAP normalization
Other Titles
레이저 불화방식과 VSMOW-SLAP 표준화를 적용한 규산염 광물·암석의 산소동위원소 분석
Authors
Kim, Nak Kyu
Kusakabe, Minoru
Park, Changkun
Lee, Jong Ik
Nagao, Keisuke
Park, Sangbum
Issue Date
2019
Citation
Kim, Nak Kyu, et al. 2019. Oxygen three isotope analysis in silicates using a laser fluorination method and the VSMOW-SLAP normalization. 2019 Fall Joint Conference of the Geological Science. Jeju. 2019.10.23~2019.10.26.
Abstract
레이저 불화방식(laser fluorination) 산소동위원소 분석시스템은 규산염 광물·암석의 산소동위원소비를 정밀하게 측정할 수 있다. 시료의 산소동위원소비는 전통적으로 표준평균해수(VSMOW, Vienna Standard Mean Ocean Water)에 대한 시료의 상대적인 값을 측정하여 델타(δ)로 표현한다; δxO(‰) = [{(xO/16O)sample/(xO/16O)VSMOW} 1], x = 17 또는 18. 하지만 매번 불화방식으로 표준물질에서 산소를 추출하여 시료와 상대적인 비율을 측정하기에는 기술적인 어려움이 따른다. 따라서 산소동위원소 실험실에서는 자체 표준산소가스(laboratory standard O2)를 사용하며 이 표준산소가스는 표준평균해수를 이용한 보정이 필수적이다. 그리고 VSMOW에 대해 동위원소비의 차이가 큰 국제표준물시료(SLAP, Standard Light Antarctic Precipitation, δ18O = 55.5‰)를 분석하여 동위원소 비율척도(Isotope ratio scale)를 보정하는 표준화 과정을 적용하는 것 또한 산소동위원소비 측정의 정확도(accuracy)를 향상시키기 위해 수행되어야 한다. 높은 재현성을 확보하기 위해 자동화된 레이저 불화방식(automated lasing technique)을 적용하여 표준고체시료(UWG2 garnet, NBS28 quartz, San Carlos olivine, MORB glass and obsidian)를 분석하였고, VSMOW-SLAP 표준화를 위해 두 표준물시료를 니켈 반응용기를 이용한 불화방식으로 산소를 추출하여 동일한 정제라인에서 산소동위원소를 분석하였다. 얻어진 산소동위원소 결과 값은 로그눈금(logarithmic scale) 하에서 VSMOW-SLAP 표준화를 적용하여 보정하였다. 분석된 표준고체시료들의 δ18O 값은 0.1‰보다 높은 수준의 재현성을 나타내었고, 산소동위원소의 질량분별선(mass fractionation line)으로부터 17O/16O 비의 차이를 나타내는 Δ17O 값의 재현성은 약 0.01‰ 수준을 나타내었다. 확보된 레이저 불화방식 산소동위원소 분석시스템에서 유크라이트(ecurite) 운석을 분석하여 타 연구실의 결과와 비교하였다. 유크라이트는 분화된 소행성에서 기원한 현무암질 암석으로 이루어진 운석으로 산소동위원소비가 다른 운석 종류에 비해 일정한 값을 나타내며, Δ17O 값이 지구질량분별선과 뚜렷한 차이를 보이는 것으로 알려져 있다. 분석된 유크라이트(n=14)의 δ18O과 Δ17O 값은 각각 3.88 ± 0.14‰(1σ), 0.23 ± 0.02‰(1σ)로 나타났으며 이는 타 연구실에서 보고한 유크라이트의 산소동위원소비와 매우 유사한 범위를 가진다. 위 결과를 통해 극지연구소의 레이저 불화방식 산소동위원소 분석시스템은 지구 물질뿐만 아니라 우주 물질의 산소동위원소비를 정확하고 정밀하게 측정할 수 있음을 확인하였다.
URI
https://repository.kopri.re.kr/handle/201206/12500
Conference Name
2019 Fall Joint Conference of the Geological Science
Conference Place
Jeju
Conference Date
2019.10.23~2019.10.26
Appears in Collections  
2019-2019, Formation and evolution of Transantarctic Mountains through the studies for extraterrestrial/terrestrial rocks and volcanoes (19-19) / Lee, Mi Jung (PE19230)
2019-2019, The Antarctic Korean Route Expedition and Development of Technologies for Deep Ice Coring and Hot Water Drilling (19-19) / Lee, Jong Ik (PE19110)
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