沈み込み帯マントルウェッジ捕獲岩中の塩水包有物に溶存するイオンの定量分析
Publicly Offered Research
| Project Area | Crustal dynamics-Unified understanding of intraisland deformation after the great Tohoku-oki earthquake- |
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| Project/Area Number |
17H05314
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Shizuoka University (2018)
Kyoto University (2017) |
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Principal Investigator |
川本 竜彦 静岡大学, 理学部, 教授 (00303800)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 流体包有物 / LA-ICP-MS / 海水 / 水岩石相互作用 / 塩水 / 岩石水相互作用 / アルカリ元素 / 流体包有物の化学組成 / マリアナ / カスケード / 海水の循環 / 交換分配係数 / 高圧実験 / 沈み込み帯流体 / 塩濃度 / 二酸化炭素 / イオウ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
岩石中の結晶粒界を流体が浸透した際、その一部が取り残され、カプセル状に結晶内に取り込まれたものが流体包有物である。その微小な流体包有物を顕微鏡下で冷却加熱し氷の融点を決定することで、凝固点降下の原理を用いて流体包有物の塩分量をNaCl当量として推定できる。これまでマントル捕獲岩中や、プレート境界深部で生成された岩石中に含まれる流体包有物の塩濃度を測定してきた。これまでの研究結果は、プレート境界でも、マントルウェッジでも、流体包有物の塩濃度は約4－5重量 NaCl% 当量で、海水 (3.5 NaCl%) よりも少し高い値であることを示す。本研究では、塩濃度に加えて、カンラン石内の流体包有物を海洋研究開発機構に設置されたレーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析計（LA-ICP-MS）装置で分析した。ピナツボ火山で採取されたマントル捕獲岩の流体包有物のナトリウムとカリウムの比は海水とは大きく異なった。このことから、海水がプレートを水和させ含水鉱物を作り、その含水鉱物が脱水分解反応をおこし、塩水流体としてプレート境界を経て、マントルを上昇する際に、塩水流体中のナトリウムと、岩石中のカリウムは交換反応を起こすと解釈した。ナトリウムとカリウムの元素比は有馬温泉のそれと調和的であった。
LA-ICP-MSではホスト鉱物のカンラン石も同時に分析するため、カンラン石に含まれるカルシウムやマグネシウムの流体包有物中の濃度は測定できないほか、塩素と硫黄の測定も技術的に困難である。そこで、凍らせたまま走査電子顕微鏡内で微細加工する複合集束イオンビーム装置ではこれらの元素も分析できる。海洋研究開発機構高知コア研究所でカンラン石の流体包有物を凍らせて研磨する方法を開発中である。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Melting behavior of SiO2 up to 120 GPa2020
Author(s)
Andrault, D., Morard, G., Garbarino, G., Mezouar, M., Bouhifd, M. A., Kawamoto, T.
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Journal Title
Physics and Chemistry of Minerals
Volume: 47
Issue: 2
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Low-salinity aqueous fluid inclusions in dolomite veins of a listvenite of Oman Drilling Project Phase 12020
Author(s)
Tatsuhiko Kawamoto, Hiroki Sato, Toma Takahashi, Juan Miguel Guotana, Tomoaki Morishita, Peter B. Kelemen, Jude Ann Coggon, Michelle Harris, Juerg Michael Matter, Katsuyoshi Michibayashi, Eiichi Takazawa, Damon A. H. Teagle, The Oman Drilling Project Phase 1 Science Party
Organizer
International Conference on Ophiolites and the Oceanic Lithosphere: Results of the Oman Drilling Project and Related Research
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Volatile element transport within a closed system constrained by halogens and noble gases in mantle wedge peridotites2017
Author(s)
Masahiro Kobayashi, Hirochika Sumino, Keisuke Nagao, Satoko Ishimaru, Shoji Arai, Masako Yoshikawa, Tatsuhiko Kawamoto, Yoshitaka Kumagai, Tetsuo Kobayashi, Ray Burgess, Chris Ballentine
Organizer
日本地球惑星科学連合大会
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