安定同位体地球化学

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安定同位体地球化学（Stable Isotope Geochemistry）

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　物質（Substance）の最小単位として重要なのは原子（Atom）であり、その化学的性質（Chemical Property）の違うものは元素（Element）の違いとして表わされる。これは電荷（Charge）を持つ陽子（Proton）の数〔＝電子（Electron）数〕の違いとして示されるが、原子核（Atomic Nucleus）を構成する粒子には陽子の他に電荷を持たず質量のほぼ等しい中性子（Neutron）も存在する。陽子数が同じ原子は同じ元素であるが、中性子の数は元素の分類と関係しない。陽子の数が同じで、中性子の数が異なる元素は、互いに同位体（Isotope）と呼ぶ。一般に、元素は複数の同位体からなる。同位体には、時間と共に崩壊（Radioactive Decay）して別の元素に変わっていく放射性同位体（Radioisotope）と、崩壊せずに安定な安定同位体（Stable Isotope）とがある。
　同じ元素の同位体は化学的性質が同じであるために、挙動も同じである。そのため、各元素の同位体の濃度の比（同位体比、Isotope Ratio）は、どこでもほぼ一定である。しかし、質量が異なる場合には重力の影響を受けて、挙動にごく僅かの違いが生じる場合がある。従って、質量分析計（Mass Spectrometer）を用いて、そのような同位体比の僅かな違いを測定することで、元素濃度の違いからは判らない物質の動態を定量的に決定できることがある。
　現在では、安定同位体比（Stable Isotope Ratio）は主に環境問題（Environmental Problem）における有害物質（Hazardous Substance、Harmful Substance、Poisonous Substance）の動態（Movement）を把握するためなどに広く利用されている。

各元素の同位体組成については『元素一覧』のページの『元素の周期表』から各元素へ。
放射性同位体については『年代測定法とは』のページを参照。
ラドンは『放射能とは』のページを参照。
元素/原子については『元素とは』のページを参照。
化学分析については『化学分析とは』のページを参照。
物質循環については『物質循環とは』のページを参照。

リンク

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【同位体】

同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
　『同位体（どういたい、Isotope、アイソトープ）とは、同じ原子番号を持つ元素の原子において、原子核の中性子数（つまりその原子の質量数）が異なる核種の関係、あるいは核種である。
　同位元素とも言う。』
Isotope　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotope
Category:同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/Category:%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Category:Isotopes　　http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Isotopes
放射性同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%94%BE%E5%B0%84%E6%80%A7%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Radionuclide　　http://en.wikipedia.org/wiki/Radionuclide
同位体の一覧　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93%E3%81%AE%E4%B8%80%E8%A6%A7
Isotope table (complete)　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotope_table_%28complete%29
Table of nuclides (segmented, narrow)　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotope_table_%28divided%29
Category:Tables of nuclides　　http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Tables_of_nuclides
（社）日本アイソトープ協会　　http://www.jrias.or.jp/
同位体が拓く未来－同位体科学の基礎から応用まで－　　http://coe.nucl.nagoya-u.ac.jp/index.html

【同位体地球化学】

Chapter 2 Fundamentals of Isotope Geochemistry 　　Geochemistryhttp://wwwrcamnl.wr.usgs.gov/isoig/isopubs/itchch2.html
　C. Kendall and J. J. McDonnell (Eds.)　Isotope Tracers in Catchment Hydrology (1998)。USGSのResources on Isotopesの中のページ。
Isotope Geochemistry: Introduction（不明）　http://www.huxley.ic.ac.uk/Local/EarthSciUG/ESFirstYr/EarthMaterials/mrpalmer/EarthMaterials/Iso/tpage.html
　Martin Palmer氏による。

【安定同位体比】

酸素・水素安定同位体（δ¹⁸Ｏ，δＤ）　　http://www.geolab.co.jp/analyses_OD.htm
　（株）地球科学研究所の中のページ。『炭素 (δ13C)』も。
新第三紀酸素安定同位体比変動のデータベース構想　　http://rin.hiroba.org/isotope.html
　林広樹氏による。
４元素の同位体　　http://www.isotope.ac/cn8/tech_03.html⇒http://isotope.sc/cn8/tech_03.html
　同位体研究所による。
安定同位体　　http://www.cis.kit.ac.jp/~hanba/isotope.html
安定同位体生態学の簡単な解説　　http://www.ecology.kyoto-u.ac.jp/~tayasu/tayasu/SI_Explanation.html
希ガスで地球をのぞく（不明）　　http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/KANEOKA-LAB/topics/geosci.html
　東京大学地震研究所希ガス地球科学及び年代学グループの中のページ。

【水素同位体比】

酸素・水素安定同位体（δ１８０，δＤ）　　http://www.geolab.co.jp/OD.html　　
　地球科学研究所による。
Category:水素の同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/Category:%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E3%81%AE%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Category:Isotopes of hydrogen　　http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Isotopes_of_hydrogen
水素の同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E3%81%AE%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Isotopes of hydrogen　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_hydrogen
安定同位体生態学（不明）　　http://www.chikyu.ac.jp/idea/seminars/YoshiokaSeminar2.pdf

【炭素同位体比】

Category:炭素の同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/Category:%E7%82%AD%E7%B4%A0%E3%81%AE%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Category:Isotopes of carbon　　http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Isotopes_of_carbon
炭素の同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%82%AD%E7%B4%A0%E3%81%AE%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Isotopes of carbon　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_carbon
CO2の炭素同位体　　http://tgr.geophys.tohoku.ac.jp/index.php?option=com_content&task=view&id=22&Itemid=40
安定同位体生態学（不明）　　http://www.chikyu.ac.jp/idea/seminars/YoshiokaSeminar2.pdf

【窒素同位体比】

Category:窒素の同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/Category:%E7%AA%92%E7%B4%A0%E3%81%AE%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Category:Isotopes of nitrogen　　http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Isotopes_of_nitrogen
窒素の同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AA%92%E7%B4%A0%E3%81%AE%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Isotopes of nitrogen　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_nitrogen
外洋域における窒素循環と窒素安定同位体比－安定同位体生物地球化学－　　http://co.ori.u-tokyo.ac.jp/mbcg/j/members/miyajima/nir/p1.html
　東京大学海洋研究所海洋化学部門生元素動態分野の『研究内容のご紹介』の中のページ。
人間の髪の毛の炭素・窒素同位体比（不明）　　http://www.ecology.kyoto-u.ac.jp/~tayasu/hair_examples.html
安定同位体生態学（不明）　　http://www.chikyu.ac.jp/idea/seminars/YoshiokaSeminar2.pdf
生態生理学・安定同位体生態学あるいは、生態系生態学（不明）　　http://www.chikyu.ac.jp/idea/seminars/YoshiokaSeminar1.pdf
炭素、窒素、酸素、水素安定同位体比の利用・・各元素の同位体比が示すものとは？　食品や農業分野への利用可能性（不明）　　http://isotope.sc/cn2/si03.html

【酸素同位体比】

酸素の同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E7%B4%A0%E3%81%AE%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Isotopes of oxygen　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_oxygen
湯河原温泉の酸素・水素同位体比　　http://www.onken.odawara.kanagawa.jp/files/PDF/houkoku/42/houkoku42-p63-66.pdf
　板寺一洋・菊川城司・代田　寧の諸氏による。神奈川県温泉地学研究所報告、42、63-66、2010年。
土壌水の酸素・水素安定同位体比鉛直プロファイルの形成過程について　　http://www.suiri.tsukuba.ac.jp/pdf_papers/tercbull08/t817.pdf
　藪崎志穂・田瀬則雄の両氏による。筑波大学陸域環境研究センター報告、No.8、17-26、2007年。
安定同位体生態学（不明）　　http://www.chikyu.ac.jp/idea/seminars/YoshiokaSeminar2.pdf

【ケイ素同位体比】

ケイ素の同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B1%E3%82%A4%E7%B4%A0%E3%81%AE%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Isotopes of silicon　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_silicon
Another continental pool in the terrestrial silicon cycle　　http://www.nature.com/nature/journal/v433/n7024/abs/nature03217.html
　『地球：地球上のケイ素循環におけるもう1つの大陸貯蔵庫』論文。Nature 433, 399-402(27 January 2005)。
珪素同位体比から推定された古海水温度の変遷　　http://zukan.chigaku.ed.gifu-u.ac.jp/modules/menu/main.php?page_id=130&op=change_page

Using ³⁰Silicon to Understand the Marine Silicon Cycle（不明）　　http://cropandsoil.oregonstate.edu/classes/css523/w04/vanHuysen_silicon.pdf
　Tiffany van Huysen氏による（スライド）。

References

De La Rocha, C.L. and M.A. Brzezinski（1996）：Purification, recovery, and laserdriven fluorination of silicon from dissolved and particulate silica for the measurement of natural stable isotope abundances. Analytical Chemistry 68: 3746-3750.
De La Rocha, C.L., M.A. Brzezinski, and M.J. DeNiro（1997）：Fractionation of silicon isotopes by marine diatoms during biogenic silica formation. Geochimica et Cosmochimica Acta. 61: 5051-5056.
De La Rocha, C.L., M.A. Brzezinski, M.J. DeNiro, and A. Shemesh（1998）：Silicon isotope composition of diatoms as an indicator of past oceanic change. Nature. 395: 680-683.
De La Rocha, C.L., M.A. Brzezinski, and M.J. DeNiro（2000）：A first look at the distribution of the stable isotopes of silicon in natural waters. Geochimica et Cosmochimica Acta. 64: 2467-2477.
De La Rocha, C.L.（2003）：Silicon isotope fractionation by marine sponges and the reconstruction of the silicon isotope composition of ancient deep water. Geology 31: 423-426.
Ding, T., D. Wan, C. Wang, and F. Zhang（2004）：Silicon isotope compositions of dissolved silicon and suspended matter in the Yangtze River, China. Geochimica et Cosmochimica Acta. 68: 205-216.
Douthitt, C.B.（1982）：The geochemistry of the stable isotopes of silicon. Geochimica et Cosmochimica Acta. 46: 1449-1458.
Wischmeyer, A.G., C.L. De La Rocha, E. Maier-Reimer, and D.A. Wolf-Gladrow（2003）：Control mechanisms for the oceanic distribution of silicon isotopes. Global Biogeochemical Cycles 17: 1083*
*This journal does not use traditional page numbers

【硫黄同位体比】

硫黄の同位体　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%AB%E9%BB%84%E3%81%AE%E5%90%8C%E4%BD%8D%E4%BD%93
Isotopes of sulfur　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_sulfur
安定同位体生態学（不明）　　http://www.chikyu.ac.jp/idea/seminars/YoshiokaSeminar2.pdf

【質量分析法】

質量分析法　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B3%AA%E9%87%8F%E5%88%86%E6%9E%90%E6%B3%95
Mass spectrometry　　http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometry
二次イオン質量分析法　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E6%AC%A1%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3%E8%B3%AA%E9%87%8F%E5%88%86%E6%9E%90%E6%B3%95
Secondary ion mass spectrometry　　http://en.wikipedia.org/wiki/Secondary_ion_mass_spectrometry
Category:Mass spectrometry　　http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Mass_spectrometry
Inductively coupled plasma mass spectrometry　　http://en.wikipedia.org/wiki/ICP-MS
質量分析計の部屋　　http://cent-scorpio.asahikawa-med.ac.jp/akutsu/mass/
　旭川医科大学医学部附属実験実習機器センターによる。『質量分析法とは』、『質量分離の原理』など。
質量分析法　　http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/ea/ms.htm
　兵庫県立大学環境人間学部の熊谷　哲氏の『環境分析論』の中のページ。
日本質量分析学会　　http://www.mssj.jp/index-jp.html
　『関連リンク』など。『マススペクトロメトリー関係用語集』も。
質量分析関連の大学・研究所のリンク　　http://www.jamstec.go.jp/seika/pub-j/res/ress/nishio/mass/univ-link.html
同位体関連のオンライン教科書のリンク　　http://www.jamstec.go.jp/seika/pub-j/res/ress/nishio/mass/text-link.html
質量分析装置・消耗品関連リンク　　http://www.jamstec.go.jp/seika/pub-j/res/ress/nishio/mass/com-link.html
　マスメーリングリストの中のページ。主に地球・惑星・環境科学分野でMASS（質量分析計）を用いて研究している（若手）研究者向け。
同位体で火山現象を解明する　　http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/KOHO/KOHO/26/26-1.html
　東京大学地震研究所地球ダイナミクス部門の中井俊一氏による。

【食物連鎖】

食物連鎖　　http://www.gas-tatsuoka.co.jp/isotope/about/food.html
　（株）タツオカによる。
安定同位体を用いた干潟食物連鎖網の解明　　http://ideacon.jp/contents/inet/vol11/vol11_wr03_isotope_higata.pdf
　いであ（株）のi-netの中のページ。
生態系の構造を量る試み　　http://www.fishexp.hro.or.jp/shikenima/451to500/459/459.htm
　（地方独）北海道立総合研究機構水産研究本部によるマリンネット北海道の『試験研究は今』の中のページ。
食物連鎖　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%A3%9F%E7%89%A9%E9%80%A3%E9%8E%96
Food chain　　http://en.wikipedia.org/wiki/Food_chain

【アイソトポマー】（isotopomer；同位体分子種）

アイソトポマーの開く未来　　http://nylab.chemenv.titech.ac.jp/new/landfall.pdf
Isotopomers　　http://en.wikipedia.org/wiki/Isotopomer
isotopomer　　http://goldbook.iupac.org/I03352.html

【用語集】

マススペクトロメトリー関係用語集　　http://www.mssj.jp/Japanese/Publication/Glossary/terms.html⇒http://www.mssj.jp/Japanese/Publication/Glossary/index.html
　日本質量分析学会用語委員会編。

安定同位体地球化学

｜1988｜－｜1996｜

【1996】

酒井・松久（1996）による〔『安定同位体地球化学』（iii-vp）から〕【見る→】

【1988】

兼岡（1988）による〔『図説地球科学』（170-171p）から〕【見る→】

同位体比

｜1996｜

【1996】

酒井・松久（1996）による〔『安定同位体地球化学』（5p）から〕【見る→】

Δ¹⁷O

Δ¹⁷O＝｛ln（（δ¹⁷O/1000）＋１）－0.52・ln（（δ¹⁸O/1000）＋１）｝×1000　（‰）
（近似）⇒Δ¹⁷O＝δ¹⁷O－0.52・δ¹⁸O　（‰）

流域環境診断

｜2008｜

【2008】

永田・宮島（編）（2008）による〔『流域環境評価と安定同位体』（403p）から〕

**表8-1　流域環境診断のための各種安定同位体指標**（一部略）
項目	指標	評価内容
水循環	H2Oのδ²H、δ¹⁸O、Δ¹⁷O	水の起源・流出経路
水循環	H2Oのδ²H、δ¹⁸O	水の滞留時間
窒素負荷	各態有機物のδ¹⁵N	窒素負荷源の査定（特に排水系窒素負荷の評価）
	NO3^-のδ¹⁵N
	NO3^-のδ¹⁸O
有機物負荷	懸濁態有機物のδ¹³C	一次、二次汚濁の寄与
	溶存態有機物のδ¹³C
	微生物のδ¹³C
	DICのδ¹³C
	DICのδ¹³C	呼吸、光合成、曝気のバランス
	溶存酸素のδ¹⁸O	呼吸、光合成、曝気のバランス
酸化還元プロセス	NO3^-、N2Oのδ¹⁵N、 δ¹⁸O	脱窒の進行度の評価
		硝化－脱窒系の共役度の評価
		一酸化二窒素の発生機構の評価
	N2Oのδ¹⁵N、 δ¹⁸O、SP	メタンの発生・消費機構の評価
生態系	CH4のδ¹³C、 δ²H	生息環境（流速など）の評価
	一次生産者のδ¹³C	生産者の成長速度（光合成活性）の評価
	一次生産者のδ¹³C	窒素源の評価
	一次生産者のδ¹⁵N	生態系の炭素（エネルギー）基盤の評価
	消費者のδ¹³C	食物連鎖構造の評価
	消費者のδ¹⁵N	生息場所間の移動・物質輸送の評価
	消費者のδ¹³C、δ¹⁵N	生息場所間の移動・物質輸送の評価
近過去環境	標本や堆積物のδ¹⁵N	汚濁状況、食物網構造、窒素循環の過去環評価

食物連鎖

｜2005｜－｜2010｜

【2010】

農村工学研究所生態工学研究室（HP）による『安定同位体比で水田の生き物の行動を知る』から

図-1 食物連鎖と安定同位体比の関係

農村工学研究所生態工学研究室（HP）による『安定同位体比で水田の生き物の行動を知る』から

生態生理学・安定同位体生態学あるいは、生態系生態学（HP）から

〔生態生理学・安定同位体生態学あるいは、生態系生態学から〕

【2005】

南城ほか（2005）による『安定同位体を用いた干潟食物連鎖網の解明』から

図3　安定同位体比からみた球磨川河口干潟の食物連鎖網
※：松原健司（2002）：鳥類の食性解析と安定同位体測定法．『これからの鳥類学（山岸・樋口編著）』，裳華房．

南城ほか（2005）による『安定同位体を用いた干潟食物連鎖網の解明』から

酸素

｜1990｜－｜1996｜

ミランコビッチ・サイクルに対比される、酸素同位体比変動曲線〔海洋堆積物中の浮遊性有孔虫の酸素同位体比（δ¹⁸O）の変化曲線は表面海水温を示す〕の説明はこちらを参照。
ミランコビッチ・サイクルについては『気候変動とは』のページを参照。

【1996】

Gat（1996）による『Oxygen and hydrogen isotopes in the hydrologic cycle』

Figure 12 Isotopic changes of formation waters.

Gat（1996）による『Oxygen and hydrogen isotopes in the hydrologic cycle』

【1990】

安定同位体生態学（HP）から

〔安定同位体生態学から〕

水素

｜1978｜－｜1984｜－｜1990｜－｜1996｜－｜2010｜2011｜

【2011】

地球科学研究所（HP/2011）による『酸素・水素安定同位体（δ１８０，δＤ）』から

**降水の酸素水素同位体組成の支配要因**
要因	傾向
温度効果	温度が高いほど重い
緯度効果	高緯度ほど軽い
高度効果	標高が高いほど軽い
内陸効果	海岸から離れるほど軽い
雨量効果	降雨量が多いほど軽い

Craig(1961)による関係式：
　　　　　　　δＤ＝８δ¹⁸Ｏ＋10
上式にの傾きの数値8は、水の蒸発と凝縮における酸素と水素の同位体分別作用の結果、ある一定の値を示す場合が多い。

定数項は、Dansgaard(1964)よって地域により異なることが見出されたため、dで表現される：
　　　　　　　δＤ＝８δ¹⁸Ｏ＋d

【2010】

近藤（HP/2010）による『第8回　環境同位体水文学』から

同位体分別の特徴
　これを知ると様々な水循環研究に応用することができる
●同位体の質量差による物理的、化学的性質のわずかな違いによって生じる
●同位体の相対的な質量差が大きいために、一般には軽い元素の法が同位体分別はより大きい
●分別係数は温度が上昇すると１に近づく
●分別を引き起こす最も重要な現象は、蒸発と凝結
●海洋から蒸発する水蒸気は、海水に比較して¹⁸Oは約12～15‰、Dは80～120‰程度少なくなる
●大気中の水蒸気が継続的に冷却、凝結の過程を経て雲を形成し、降水となれば、気化しにくい重い分子が優先的に凝結するので、当初同じ蒸気団から連続的に降水があれば、重い同位体は次第に減る
●降水が形成されたときの温度が低ければ降水のδ値は減少

降水中の安定同位体
水循環の過程で安定同位対比は変化←蒸発や凝結による分別作用
●降水中の同位体の季節変動
　同位体組成は温度に左右される（温度効果）
●緯度による変動
　温度効果、降水量効果（高緯度の降水は低緯度の降水に比較して少ない）
●高度による変動
　降水中の重い同位体は高度の増加につれて減少
●内陸効果
　再蒸発効果

初期の降水
●熱帯および亜熱帯の島では勾配が4.6
●降水が平衡状態の凝結過程で生じたものではない
●原点を通る→海洋から蒸発したばかり
●その他の島は傾き８→平衡状態の凝結

天水線
基本的には、気温が低くなる、あるいは緯度が高くなるとともに、同位対比はある線上に沿って小さくなる→温度効果、緯度効果

安定同位体による水循環の研究
（１）温度効果を利用した氷河の層位学的研究や水収支（涵養量）の研究
（２）緯度と高度に伴うδ値の変化（温度効果）を利用した地下水や地表水の地域的流動の研究
（３）降水量効果を利用した、熱帯の地下水の局地的循環の研究
（４）強制蒸発によるδ値の増加とｄδD／ｄδ¹⁸Oの減少を利用した乾燥地域の水循環の研究
（５）その他

ｄ値とは
対象とするデータの点を通る傾き8の直線の切片
　　　　　　　　　d=δD-８×δ¹⁸O
ｄ値の大きさはその降水が経験してきた非平衡な蒸発・凝結過程を反映する

近藤（HP/2010）による『第8回　環境同位体水文学』から

【1996】

Gat（1996）による『Oxygen and hydrogen isotopes in the hydrologic cycle』

Figure 11 Isotopic relationships during the groundwater formation in the arid and semiarid zone.

Gat（1996）による『Oxygen and hydrogen isotopes in the hydrologic cycle』

【1990】

安定同位体生態学（HP）から

〔安定同位体生態学から〕

【1984】

佐竹ほか（1984）による『D、T、¹⁸Oから見た北陸地方の降水と河川水の水文学的特徴』から

Fig. 4 The schematic variation in isotopic composition of precipitation

佐竹ほか（1984）による『D、T、¹⁸Oから見た北陸地方の降水と河川水の水文学的特徴』から

【1978】

松葉谷ほか（1978）による『北海道の温泉ならびに火山についての同位体化学的調査報告』から

Fig.4 δD versus δ¹⁸O plot for volcanic hot springs, fumarolic steams, and surface waters from the southwestern Hokkaido.

松葉谷ほか（1978）による『北海道の温泉ならびに火山についての同位体化学的調査報告』から

炭素

｜1990｜－｜2007｜

【2007】

風早ほか（2007）による『同位体・希ガストレーサーによる地下水研究の現状と新展開』から

Fig. 1 Variation of carbon isotopic ratio of DIC in groundwater derived from the respective carbon reservoirs (revised from Hoefs, 2004).

風早ほか（2007）による『同位体・希ガストレーサーによる地下水研究の現状と新展開』から

【1990】

安定同位体生態学（HP）から

〔安定同位体生態学から〕

窒素

｜1990｜－｜2008｜2009｜2010｜

【2010】

東京大学海洋研究所海洋化学部門生元素動態分野（HP）による『外洋域における窒素循環と窒素安定同位体比－安定同位体生物地球化学－』から

溶存無機態（DIN；-3～+5）
溶存有機態（DON）
粒状有機態（懸濁態有機窒素、PON）
結合態窒素＝DON＋PON＋溶存無機態〔硝酸イオン（NO3^-）、亜硝酸イオン（NO2^-）、アンモニア（NH3 または NH4⁺）〕
『海洋中の結合態窒素（堆積物は除外）の総量は 900～1100 × 10¹⁵ g N の範囲であるとされ、そのうちの半分以上（約 600 × 10¹⁵ g N）は溶存無機態窒素（DIN; そのほとんどは硝酸イオン）の形態で存在している。残りの窒素の大半は溶存態の有機窒素化合物（dissolved organic nitrogen; DON）として存在し、硝酸と DON を合わせると海洋中の全窒素量の 95 － 99% を占める [1]。
　ちなみに大気中の窒素ガスの総量はおよそ 4,000,000 × 10¹⁵ g N（海洋の結合態窒素の約 4000 倍）、堆積物と堆積岩に含まれる窒素がおよそ 600,000 × 10¹⁵ g N（同 600 倍）、陸域生態系（土壌を含む）の結合態窒素の総量がおよそ 300 × 10¹⁵ g N（同 0.3 倍）であるとされている [1]。』
[1] Blashkin, V.N.: Modern Biogeochemistry (ISBN 1-4020-0992-5); Wada, E. and Hattori, A.: Nitrogen in the Sea: Forms, Abundances, and Rate Processes (ISBN 0-8493-6273-3).

〔東京大学海洋研究所海洋化学部門生元素動態分野の『研究内容のご紹介』の中の『外洋域における窒素循環と窒素安定同位体比－安定同位体生物地球化学－』から〕

【2008】

中村ほか（2008）による『水素・酸素および窒素安定同位体組成からみた甲府盆地東部地下水の涵養源と硝酸イオン濃度分布特性』から

Fig. 5 Nitrate-δ¹⁵N values of the groundwater in the Fuefukigawa and Hikawa-Kanegawa alluvial fans as compared with the available indexes from the MOE, Japan, 2002 and Kendall, 1998

中村ほか（2008）による『水素・酸素および窒素安定同位体組成からみた甲府盆地東部地下水の涵養源と硝酸イオン濃度分布特性』から

【1990】

安定同位体生態学（HP）から

〔安定同位体生態学から〕

ケイ素

｜2004｜

【2004】

Basile-Doelsch et al.（HP）による『Another continental pool in the terrestrial silicon cycle』から

Figure 2: δ³⁰Si of quartz from the five levels of silicified rocks.
Filled circles, primary detrital quartz (QI); filled triangles, microcrystalline quartz (mQII); and filled diamonds, macrocrystalline quartz (MQII). Error bars are±0.75‰ (2σ).

Figure 3: Biogeochemical cycle of Si in continental environments (adapted from ref. 24).
D, dissolution; P, precipitation; T, transport; E, epigenesis; Up, uptake; De, death. δ⁴⁰Si ranges are from: endogenous rocks (ref. 4 and this work); soil solution; phytoliths; neoformed clays; pedogenic and groundwater silicifications (this work); ground water (this work and ref. 13); river water; and suspended particulate material. Numbers labelling arrows show fluxes in Tmol (10¹² mol; refs 29, 30).

〔Isabelle Basile-Doelsch, Jean Dominique Meunier and Claude Parron諸氏によるAnother continental pool in the terrestrial silicon cycleから〕

イオウ

｜1990｜

【1990】

安定同位体生態学（HP）から

〔安定同位体生態学から〕

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