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地球物質大循環と玄武岩マグマの生成

Research Project

Project/Area Number 09304052
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

高橋 栄一  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40144779)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平田 岳史  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (10251612)
中村 美千彦  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70260528)
廣瀬 敬  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (50270921)
田端 寛和  東京工業大学, 理学部, 技官 (80272665)
Project Period (FY) 1998 – 2000
Project Status Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help
¥40,500,000 (Direct Cost: ¥40,500,000)
Fiscal Year 2000: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 1999: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 1998: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000)
Fiscal Year 1997: ¥30,200,000 (Direct Cost: ¥30,200,000)
Keywordsマグマ / 玄武岩マグマ / マントルプルーム / ホットスポット / ハワイ / マントルダイナミクス / ポテンシャル温度 / プルーム / 玄武岩 / マントル / 地球ダイナミクス / 火山 / 地球 / 洪水玄武岩 / 超高圧
Research Abstract

代表者の高橋は平成12年度より5年間の予定で申請した特別推進研究「ホットスポットの起源」が採択されたことにより、研究専念義務に抵触することから基盤研究A「地球物質大循環と玄武岩マグマの生成」については研究そのものを辞退することを余儀なくされた。したがって以下に述べる研究成果の概要は特別推進研究が決定した平成12年7月までのものである。
基盤研究A(地球物質大循環と玄武岩マグマの起源:1998-2000年度 代表者 高橋栄一)で、ハワイオアフ島のコーラウ火山の成長史をフィールド調査と巨大山体崩壊(ヌーアヌ地すべり)により深海底に露出した部分への潜水調査によって研究した。その研究成果は2000年6月日米の研究者50人を集めた東京シンポジよって明らかになった最も重要な点は、一つのハワイ楯状火山(コーラウ)がキラウエア型、マウナロア型を経て最終的にコーラウ型のマグマ組成に至る複雑な成長史を持つことをはじめて明らかにした点である。火山成長史と高温高圧融解実験に基づき我々は新たなハワイマントルプルームモデルを提案した。我々のモデルではマグマを発生するプルームの温度が従来の推定値より200℃も低温である。プルームの推定温度に大きな差が出る理由は、マグマを生成する物質が従来のモデルではペリドタイト、我々のモデルでは主としてエクロジャイトと仮定しているためである。従来のモデルに従って高いプルーム温度を仮定すると海洋地殻成分は深さ200km付近で融解を開始しハワイプルーム頂上部に達するまでに周囲のペリドタイトと完全に均質化してコーラウ型のSiO2に富むマグマを生成することはあり得ない。

Report

(4 results)
  • 2000 Annual Research Report
  • 1999 Annual Research Report
  • 1998 Annual Research Report
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All Other

All Publications (22 results)

  • [Publications] 高橋栄一,仲二郎: "ハワイホットスポット火山の全貌が明らかになる"科学. 70. 694-696 (2000)

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  • [Publications] 王五一,高橋栄一: "Subsolidus and melting experiments of K-doped peridotite KLB-1 to 27GPa"J.Geophysical Research. 105. 2855-2868 (2000)

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  • [Publications] 西原遊,高橋栄一: "Density and seismic velocity model for the mantle transition zone"Earth Planet Sci.Letter. (in press). (2001)

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  • [Publications] K.Hirose,Y.Fei,S.Ono,T.Yagi,K.Funakoshi,K.Hirose,Y.Fei,S.Ono,T.Yagi,K.Funakoshi: "In-situ measurements of the phase transition boundary in Mg3Al2Si3O12 : implications for the nature of the seismic discontinuities in the Earth's mantle"Earth and Planetary Sciences. 181. 567-573 (2001)

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  • [Publications] Takafumi HIRATA: "Determinations of Zr isotopic composition and U-Pb age for terrestrial and extraterrestrial zircons"Chemical Geology. (in press). (2001)

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  • [Publications] W.Wang and E.Takahashi: "Subsolidus and melting experiments of a K-rich basaltic composition to 27 Gpa: implication for the behaviour of potasium in the mantle"American Minralogist. 84. 357-361 (1999)

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  • [Publications] W.Wang and E.Takahashi: "Subsolidus and melting experiments of K-doped peridotite KLB-l to 27 Gpa: its geophysical and geochemical implications"J. Geophysical Research. 105. 2855-2868 (2000)

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  • [Publications] W.Wang,S.Sueno,E.Takahashi,Y.Yurimoto and T.Gasparik: "Enrichment processes at the base of the Archean lithospheric mantle: observations from trace element characteristics of pyropic garnet inclusions in diamonds"Contrib. Mineral. Petrol. (in press). (1999)

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  • [Publications] R.Takeguchi and E.Takahashi: "Primary magma composition in Koolau Volcano, Oahu, Hawaii"G-cubed. (in press). (2000)

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  • [Publications] E.Takahashi,K.Nakajima and T.L.Wright: "Origin of the Columbia River Basalts:Melting model of a heterogeneous plume head" Earth Planet.Sci.Lett.162. 63-80 (1998)

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  • [Publications] W.Wang,E.Takahashi and S.Sueno: "Geochemical properties of lithospheric mantle beneath Sino-Korea craton" Phys.Earth Planet.Inter.107. 119-130 (1998)

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  • [Publications] K.Tsuruta and E.Takahashi: "Melting study of an alkali basalt JB-1 up to 10 GPa:behavior of potassium in the deep mantle." Phys.Earth Planet.Inter.107. 119-130 (1998)

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  • [Publications] T.Kogiso,K.Hirose,and E.Takahashi: "Melting experiments on homogeneous mixtures of pridotite and basalt:Applic ation to the genesis of oceamic island basalts." Earth Planet Sci.Lett. 162. 45-61 (1998)

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  • [Publications] T.Okuchi and E.Takahashi: "Hydrogen in molten iron at high pressure:the first measurement" “Properties of Earth and Planetary Materials at High Pressures and High Temperatures"ed.by M.Manghnani and Y.Shono,Am.Geophys.Union Monograph. 249-260 (1998)

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  • [Publications] Shibata,E.Takahashi,and J.Matsuda: "Solubility of Ne,Ar,Kr and Xe in binary and ternary silicate systems:a new view on noble gas solubility" Geochim Cosmochim Acta. 62. 1241-1253 (1998)

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  • [Publications] W. Wang & E. Takahahsi: "Geochemical Properties of Lithuspheric mantle beneath Sino-Korea" Phys. Earth Planet Inter.3420(in press). (1998)

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  • [Publications] K. Tsuruta & E. Takahahsi: "Melting study of alkali basalt JB-1 up to 12.5 GPa" Phys. Earth Planet Inter.3420(in press). (1998)

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  • [Publications] T. Shibata & E. Takahashi: "Solubility of Ne, Ar, Kr and Xe in binary silicate melts" Geochim. Cosmochim. Acta. (in press). (1998)

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  • [Publications] T. Kogiso & E. Takahashi: "Melting experiments on homogeneous mixtures of peridotite and basalt" Earth & Planetary Sci. Lett.(in press). (1998)

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  • [Publications] E. Takahashi & M. Okada: "Melting tempreature of Fe Hx up to 15GPa" High-P, High-T Reserch, properties of Earth. (in press). (1998)

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  • [Publications] E. Takahashi & K. Nakajima: "Origin of the Columbia River Basalt" Earth Planet. Sci. Lett.(in press). (1998)

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  • [Publications] 高橋栄一(他6名): "地球内部ダイナミクス" 岩波書店, 268 (1997)

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Published: 1997-04-01   Modified: 2022-11-16  

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