(1) 二次イオン質量分析計（SIMS）を用いて約10ミクロンの分析領域の高精度酸素同位体比分析法を確立した。同手法を用いて、カナダ・アカスタ地域の約40～36億年前の片麻岩試料と、約5千万年前以降に伊豆・小笠原・マリアナ（IBM）島弧で形成した花崗岩類試料のジルコン結晶の研究を行い、大陸地殻形成に伴いマグマの酸素同位体比が上昇する様子を明らかにした。
(2) 同じくSIMSを用いてガラス中の揮発性元素（H, C, F, P, S, Cl）濃度分析と水素同位体比分析法を確立した。IBM島弧の急冷ガラスや海洋島玄武岩の結晶中のメルト包有物を分析し、マグマ起源の違いや進化に伴う変動を明らかにした。