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高圧変成岩中の流体包有物を用いた天然の深部流体の解読

Research Project

Project/Area Number 13J00057
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

吉田 健太  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords流体包有物 / 高圧変成岩 / エクロジャイト / 三波川変成帯 / SPring-8 / X線トモグラフィ / マイクロサーモメトリー / ラマン分光 / 深部流体 / B-Li-C1相対組成 / 熱力学モデリング / X線CT / 岩体上昇史 / 負結晶
Outline of Annual Research Achievements

2014年度は2カ年の研究のまとめとして,三波川変成帯に産する高圧変成岩と石英脈を用いての,流体包有物から得られた深部流体の化学組成の情報を論文としてまとめ,Lithos誌にて公表した(Yoshida et al., 2015).具体的には,流体包有物の母相である石英の組織や,包有物の産状様式,包有物組成について,総合的に考察を行った.その結果,沈み込み帯深部の流体(水)のLi-B-Cl相対組成は,15km程度の浅部ではLiには乏しくBに富み(B/Cl比が高い)主成分としてNa-HCO3に富む,また,30-60kmの深部ではLiとBに富み(Li/Cl比,B/Cl比がともに高い)主成分としてNa-Clに富むという特徴を持つと提唱した.この組成特性は沈み込むスラブの脱水流体に由来すると言われている有馬型温泉水の特徴(大沢ほか,2010;風早ほか,2014など)と類似しており,沈み込むスラブから地表まで流体が上昇してくる移動経路の出発点での情報を物質学的に初めて制約した成果であると言える.
また,昨年度に引き続き,変成岩中の流体包有物の形態観察を放射光施設SPring-8を用いたX線トモグラフィにより行った.X線トモグラフィによる流体包有物の組成復元は,従来の加熱冷却実験とラマン分光に基づく手法(例えばBecker et al., 2010)で復元した組成と驚くべき一致を見せることを明らかにし(相対誤差にして1%未満),本手法が微少包有物に対して有効な観察手法であることを提示した.近年高分解能のX線トモグラフィを利用する機会は増えてきており,本研究で提案した新しい観察手法は微小流体包有物の研究に対して今後新たな切り口をもたらすことは間違いない.この新しい観察手法は,現在論文としてまとめ,Eur. Jour. Mineral.誌に投稿・改訂中である.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Geochemical features and relative B-Li-Cl compositions of deep-origin fluids trapped in high-pressure metamorphic rocks2015

    • Author(s)
      Yoshida, K., Hirajima, T., Ohsawa, S., Kobayashi, T., Mishima, T., and Sengen, Y.
    • Journal Title

      Lithos

      Volume: 未定 Pages: 50-64

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2015.03.002

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Grain-boundary diffusion rates inferred from grain-size variations of quartz in metacherts from a contact aureole.2013

    • Author(s)
      Okudaira, T, Bando, FL and Yoshida. K.
    • Journal Title

      American Mineralogist

      Volume: 98(4) Issue: 4 Pages: 680-688

    • DOI

      10.2138/am.2013.4308

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Three-dimensional morphological observation of the small fluid inclusion using FIB-XCT technique.2015

    • Author(s)
      Yoshida, K., Hirajima, T., Miyake, A., Tsuchiyama, A., Ohi, S., Nakano, T., and Uesugi, K.
    • Organizer
      XI International Eclogite Conference
    • Place of Presentation
      ドミニカ共和国,リオ・サン・ファン
    • Year and Date
      2015-01-31 – 2015-02-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] FIB-X線CTを用いた微小流体包有物の形態観察2014

    • Author(s)
      吉田健太,平島崇男,三宅亮,土`山明,大井修吾,中野司,上杉健太朗
    • Organizer
      日本鉱物科学会2014年年会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 三波川変成帯別子地域より見いだされたザクロ石Mnカルデラ型累帯構造の立体的記載とその成因2014

    • Author(s)
      吉田健太,平島崇男
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会2014年大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Geochemical features and H-Li-Cl relative compositions of deep-origin fluids trapped in hieh-Dressure metamorphic rocks.2014

    • Author(s)
      Yoshida. K., Hirajima, T., Ohsawa, S., Kobayashi, T., Mishima, T., and Sengen, Y.
    • Organizer
      Geofluid 3 Nature and Dynamics of fluids in Subduction Zones
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Naに富む白雲母の組成改変から読み取った三波川変成帯上昇期の流体流入2013

    • Author(s)
      宣国健太・平島崇男
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Chemical facies and B-Li-Cl relative compositions of deep-fluids trapped in HP/LT metamorphic rocks : a case study in the Sanbagawa metamorphic belt, SW Japan.2013

    • Author(s)
      Yoshida, K., Hirajima, T., Ohsawa, S., Kobayashi, T., Mishima, T. and Sengen, Y.
    • Organizer
      Xth International Eclogite Conference
    • Place of Presentation
      クールマイユール(イタリア)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究者個人WEBページ

    • URL

      http://metamorphicfl.jimdo.com/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室WEBページ

    • URL

      http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/~web-petiindexj.htm

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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