日本列島第四紀玄武岩類の微量成分・同位体比と上部マントルの不均一性

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01302019
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 青木 謙一郎 東北大学, 理学部, 教授 (00004276)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤巻 宏和 東北大学, 理学部, 助教授 (90133933) ; 石川 賢一 東北大学, 教養部, 助手 (20158744) ; 長谷中 利昭 東北大学, 理学部, 助手 (50202429) ; 吉田 武義 東北大学, 教養部, 助教授 (80004505)
• Keywords: 第四紀火山 / ソレアイト系列 / カルクアルカリ系列 / Sr^<87>@Sr^<86> / マグマ

Research Abstract

日本列島第四紀の代表的な火山として西南日本から由布、鶴見火山、東北日本から八幡平、焼山、森吉、蔵王、吾妻、那須、男体、鳥海火山を選び、火山岩類を採集した。それらの岩石について主成分・微量成分について重量法、炎光法、原子吸光法、蛍光X線法、光量子放射化法、IPC発光法、イオン電極法、質量分析法などを併用し、定量を試みた。また質量分析法によってSr同位体比とK-Ar年代の測定も行った。それらの結果のうち、成果の顕著なもの幾つかについて記述する。
1、東北日本弧の代表的な大型火山である那須岳と鳥海山は約60万年かかって形成された。那須岳では60〜40万年前にソレアイト系列、20〜4万年前にソレアイト系列とカリクアルカリ系列、4万前〜現在にカルクアルカリ系列を噴出、鳥海山では60〜40万年前にカルクアルカリ系列溶岩によりほぼ現在の規模の火山が形成され、その後山体崩壊と中央火口丘形成を繰り返している。
2、八幡平-焼山火山群では東から西へ向かってK_2Oに対してMgOが増加し、またSr^<87>/Sr^<86>は減少する。同一山体ではソレアイト系列はカルクアルカリ系列よりも高く、後者は前者から導かれたものではなくて、初生マグマは上部マントルにおいて別個に生成された。
3、由布、鶴見火山ではSr同位体比は、0.70391〜0.70437で、それらのオ-トリスは0.70385〜0.70395である。この変化傾向はSiO_2、Srの含有量及びRb/Srの変化と良い相関関係を示し、苦鉄質と珪長質マグマの混合によって安山岩が生成したことを暗示する。

Research Products

• [Publications] 中村洋一: "足尾山地東縁地域に分布する中新世玄武岩類の微量元素組成" 東北大核理研報告. 22. 86-103 (1989)
• [Publications] 氏家治: "九州南方、大隅諸島近辺の火山岩類の光量子放射化分析" 東北大核理研報告. 22. 104-116 (1989)
• [Publications] 藤巻宏和: "島根県隠岐島後のミュジアライトのK-Ar年代" 岩鉱. 84. 335-338 (1989)
• [Publications] 太田岳洋: "大分県中部、由布・鶴見火山の地質と岩石" 岩鉱. 85. (1990)
• [Publications] 久城育夫編: "日本の火成岩" 岩波書店, 206 (1989)