多相固体包有物のナノ組織解析：超高圧変成岩上昇期の流体挙動の解明に向けて

• Project/Area Number: 17J04059
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Petrology/Mineralogy/Economic geology
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田口 知樹 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 高圧型変成岩 / 集束イオンビーム装置 / 透過型電子顕微鏡 / ラマン分光法 / 藍晶石 / コース石 / 超高圧変成岩 / 集束イオンビーム / コーサイト / 変成流体 / プレート収束域 / 仮像 / 集束イオンビーム加工装置

Outline of Annual Research Achievements

プレート収束境界地下で形成された高圧型変成岩は、地球内部の物質科学的特徴を理解する上で有用な天然試料である。これら変成岩には、地球深部由来の微小包有物が一般に保存されており、収束境界における変成作用や流体挙動を研究する上で最適である。一方、その対象が微小なために組織観察や組成分析が困難であり、沈み込み帯ダイナミクスの実態解明が遅れる要因となっていた。
この状況を打破するため、本研究では偏光顕微鏡観察と熱力学的解析による岩石学的研究を軸に、顕微ラマン分光法に基づく残留圧力解析、さらに集束イオンビーム装置と透過型電子顕微鏡による超微細組織観察を融合した「ナノ岩石学」という新規な分野横断型研究アプローチを推進してきた。本研究期間の特筆すべき結果は以下の通りである：（１）コーサイト仮像が超高圧変成岩上昇期の変成流体挙動を記録すること、（２）藍晶石が超高圧鉱物を保持する耐圧容器として非常に優れていること、（３）石英への減圧相転移を免れた特異なコーサイトの発見。特に（１）の成果は、超高圧変成帯のテクトニクスと超臨界状態にある変成流体の挙動を理解する上でのブレイクスルーとなる可能性が高い。その他の研究成果も、岩石学分野において権威のある論文誌「Journal of Metamorphic Geology」に複数掲載されており、当初設定した研究課題を問題無く達成したといえる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Chemical factors controlling occurrence of staurolite in the Ryoke metamorphic rocks of the Hongu-san area, Aichi Prefecture (2019)
  • Author(s): 四坂駿弥、内藤誉人、杉浦康彦、稲石匠、田口知樹、三宅明
  • Journal Title: The Journal of the Geological Society of Japan Volume: 125 Issue: 4 Pages: 263-278
  • DOI: 10.5575/geosoc.2018.0066
  • NAID: 130007688867
  • ISSN: 0016-7630, 1349-9963
  • Year and Date: 2019-04-15
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A new occurrence of retrogressed eclogite from the Sanbagawa belt of southwest Japan and its significance (2019)
  • Author(s): Taguchi Tomoki、Endo Shunsuke、Igami Yohei、Miyake Akira
  • Journal Title: Island Arc Volume: 28 Issue: 5
  • DOI: 10.1111/iar.12317
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Factors affecting preservation of coesite in ultrahigh-pressure metamorphic rocks: Insights from TEM observations of dislocations within kyanite (2019)
  • Author(s): Taguchi Tomoki、Igami Yohei、Miyake Akira、Enami Masaki
  • Journal Title: Journal of Metamorphic Geology Volume: 37 Issue: 3 Pages: 401-414
  • DOI: 10.1111/jmg.12470
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Drastic effect of shearing on graphite microtexture: attention and application to Earth science (2019)
  • Author(s): Kouketsu Yui、Miyake Akira、Igami Yohei、Taguchi Tomoki、Kagi Hiroyuki、Enami Masaki
  • Journal Title: Progress in Earth and Planetary Science Volume: 6 Issue: 1 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1186/s40645-019-0271-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Metamorphic record of the Asemi‐gawa eclogite unit in the Sanbagawa belt, southwest Japan: Constraints from inclusions study in garnet porphyroblasts (2018)
  • Author(s): Taguchi Tomoki、Enami Masaki、Kouketsu Yui
  • Journal Title: Journal of Metamorphic Geology Volume: 37 Issue: 2 Pages: 181-201
  • DOI: 10.1111/jmg.12456
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Significance of an amorphous SiO2 phase in a pseudomorph after coesite enclosed in garnet from ultrahigh-pressure eclogite, Su-Lu Belt, eastern China (2018)
  • Author(s): Taguchi Tomoki、Miyake Akira、Enami Masaki、Igami Yohei
  • Journal Title: Journal of Metamorphic Geology Volume: VOL. 36 Issue: 7 Pages: 843-854
  • DOI: 10.1111/jmg.12315
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ザクロ石中の相転移を伴わないコース石の発見とその意義：イタリア・西アルプスLago di Cignana Unitの例 (2019)
  • Author(s): 田口知樹，纐纈佑衣，伊神洋平，三宅亮
  • Organizer: 日本地質学会第126年学術大会
• [Presentation] Petrological implications of a new occurrence of retrogressed eclogite from the Sanbagawa belt of southwest Japan (2019)
  • Author(s): 田口知樹，遠藤俊祐，伊神洋平，三宅亮
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [Presentation] Early Carboniferous HP metamorphism in the Hida Gaien Belt, Japan: Implications for the Paleozoic tectonic history of proto-Japan (2019)
  • Author(s): Satish-Kumar, M., Yoshida, T., Taguchi, T., Ueda, H., Horie, K.
  • Organizer: 日本地質学会第126年学術大会
• [Presentation] 四国中央部三波川帯汗見川地域における沈み込み帯モホ面境界とその近傍における温度構造及び変形構造 (2019)
  • Author(s): 纐纈佑衣，貞本和志，梅田隼人，河原弘和，永冶方敬，田口知樹，森宏，ウォリス サイモン，榎並正樹
  • Organizer: 日本地質学会第126年学術大会
• [Presentation] Factors affecting preservation of coesite in UHP metamorphic rocks: Insights from TEM observations of dislocations within kyanite (2019)
  • Author(s): 田口知樹、伊神洋平、三宅亮、榎並正樹
  • Organizer: 変成岩などシンポジウム2019
• [Presentation] Factors affecting preservation of intact coesite in ultrahigh-pressure metamorphic rock: Impact of dislocations in kyanite and its petrological implication. (2018)
  • Author(s): Taguchi Tomoki、Igami Yohei、Miyake Akira、Enami Masaki
  • Organizer: 2018 AGU Fall Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 超高圧変成岩中のコーサイト保持に影響する要因：藍晶石中の転位の重要性とその意義 (2018)
  • Author(s): 田口知樹、伊神洋平、三宅亮、榎並正樹
  • Organizer: 日本地質学会第125年学術大会
• [Presentation] 超高圧エクロジャイトにおけるコーサイトー石英相転移を制御する要因：藍晶石内の転位の効果 (2018)
  • Author(s): 田口知樹、伊神洋平、三宅亮、榎並正樹
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] 研磨による剪断が石墨の結晶化度に与える影響 (2018)
  • Author(s): 纐纈佑衣、榎並正樹、三宅亮、田口知樹、伊神洋平、鍵裕之
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] Precise timing of HP metamorphism in the Hida Gaien Belt, Japan: Implications for the Paleozoic tectonic history of proto-Japan (2018)
  • Author(s): Madhusoodhan Satish-Kumar、Yoshida Takumi、Ueda Hayato、Horie Kenji、Taguchi Tomoki
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] Amorphous SiO2 phase in a pseudomorph after coesite in garnet of a Su-Lu UHP eclogite (2017)
  • Author(s): 田口知樹、三宅亮、榎並正樹
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2017年大会
• [Presentation] 四国汗見川地域におけるエクロジャイトユニット境界 (2017)
  • Author(s): 田口知樹、榎並正樹
  • Organizer: 日本鉱物科学会2017年年会
• [Presentation] 愛知県本宮山地域における領家変成岩中の十字石の産状 (2017)
  • Author(s): 四坂駿弥、内藤誉人、杉浦康彦、稲石匠、田口知樹、三宅明
  • Organizer: 日本地質学会第124年学術大会
• [Presentation] Amorphous SiO2 phase in a pseudomorph after coesite in a garnet of the Su-Lu UHP eclogite: An integrated FIB-TEM and Raman spectroscopic studies (2017)
  • Author(s): Taguchi Tomoki、Miyake Akira、Enami Masaki、Igami Yohei
  • Organizer: Geological Society of America Annual Meeting
  • Int'l Joint Research