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

1990 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: アルカリ系列 / 非調和元素規格化パタ-ン / ソレアイト / 島弧火山岩 / Sr同位体組成 / Nb負異常

Research Abstract

日本列島新生代後半の代表的な火山岩類について主成分・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、ICP発光法、ICPーMASS法や質量分析法などを併用して40種類以上の元素を定量した。また質量分析法によりSr,Nd同位体比を測定した。それらの結果のうち、精成果の顕著なもの幾つかについて記述する。
1、北九州呼子と壱岐地域アルカリ系列玄武岩類の非調和元素規格化パタ-ンは非調和度が高くなるにつれて連続的に規格化値が増加し、海洋島や大陸のものと一致し、一方先に噴出したソレアイト、高アルミナ玄武岩とカルクアルカリ玄武岩は島弧火山岩特有のBaとSr正異常とNb負異常を示す。これは時間と共にテクトニックな場の物理・化学的条件が変化したことを示す。
2、Sr同位体比についてみると上記地域の非アルカリ系列は0.7042〜0.7054、呼子のアルカリ系列は0.7040〜0.7045、壱岐のアルカリ系列は0.7037〜0.7043であって、非アルカリ系列が最も高く、またアルカリ系列では壱岐のものは呼子のものよりも高い。これらは明瞭に同位体比的にも上部マントルが不均一であることを示す。また粗面岩や流紋岩のSr同位体比は玄武岩のものとほぼ同一であり、一連の結晶分化作用によって生成したことを示す。
3、隠岐島後火山岩のSr同位体組成をみると、日本海拡大以前は ^<87>Sr/ ^<86>Sr比はほとんど0.707以上と非常に高く、その後徐々に低くなり5Ma頃まで0.706以上の値が続いた。5Ma以後は急激に低くなり0.705以下になった。また非調和元素規格化パタ-ンにおいてNb負異常が認められなくなり、沈み込み帯の影響を受けないマントル物質からマグマは供給された。

Research Products

• [Publications] 藤巻 宏和、太田 岳洋.太場 司: "マグマの起源:地球科学的アプロ-チ" 火山. 34. 25-38 (1990)
• [Publications] 太田 岳洋.長谷中 利昭,藤巻 宏和: "大分県中部、由布・鶴見火山群の地質と岩石" 岩鉱. 85. 113-129 (1990)
• [Publications] 新城 竜一,長谷中 利昭,藤巻 宏和: "中琉球粟国島、粟国層群東層の火山岩" 岩鉱. 85. 282-297 (1990)
• [Publications] 太田 岳洋,青木 謙一郎: "由布・鶴見火山群における安山岩マグマの成因ー二端成分マグマ混合モデル" 岩鉱. 86. 1-15 (1991)
• [Publications] 藤巻 宏和、徐 紅、青木 謙一郎: "島根県隠岐島後火山岩類のストロンチウム同位体組成の時間的変化" 岩鉱. 86. 16-26 (1991)