学斜輝石からみた飛騨変成岩類の成因

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06640613
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 相馬 恒雄 富山大学, 教育学部, 教授 (40019039)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 篤 姫路工業大学, 理学部, 助手 (50211917) ; 椚座 圭太郎 富山大学, 教育学部, 助教授 (30225180)
• Keywords: 飛騨変成岩 / 輝石片麻岩 / 単斜輝石 / 交代作用 / ガ-ネット / 石灰岩 / 流体相 / テクトニクス

Research Abstract

閃緑岩マグマに取り込まれた輝石片麻岩とガ-ネット層の発達する輝石片麻石の詳細な岩石学的鉱物学的マッピングを行い形成機構を解析した。単斜輝石岩層の成因は、角閃岩と石灰岩の機械的混合、あるいは角閃岩とマグマとの流体相の移動による化学組織変化によるエントロピー変化を反応の駆動力とする角閃岩の脱水分解や部分融解反応で説明出来る。また輝石岩層と石灰岩層にはさまるガ-ネット層は、輝石形成反応の残査鉱物組み合わせの違いに規制されている。ガ-ネット層の分布についても機械的混合モデルが成立することが確かめられた。
本研究により変成作用と交代作用という概念の再構築が可能になった。変成反応では、等化学的であること、流体相が過剰に存在することを基本仮定とする。変成反応の駆動力は温度圧力変化に求めるのが普通である。しかし、今回の研究で、組成変化が反応の駆動力として重要であること、そのような組成変化は機械的混合というテクトニックなプロセスで引き起こされることが示された。組成変化をともなった現象は交代作用として記述されてきたが、今回の研究で交代作用と変成作用の関係は、熱力学的に統一されることがわかった。すなわち、反応を規制する温度・圧力・組成という3つの変数のうち、温度圧力を軸として考えるものが変成作用であり、組成によるものが交代作用である。交代作用の一般的理解のため、三波川変成帯のドロマイトあるいは飛騨外縁帯のトレモライト岩の形成機構についても考察を行った。
飛騨帯の輝石片麻岩の形成機構は、大陸変動帯に特有のカルクシリケイトが、付加体および沈み込み帯物質のテクトニックな動きに伴う大規模な交代作用によって出来ることを示す。このことの造山論への応用のため、輝石片麻岩類についてSHRIMPやCHIME法によるジルコン年代のマッピングを行う予定である。

Research Products

• [Publications] 相馬恒雄: "流体相化学組成からながめる変成作用と交代作用:飛騨学変成作用を理解するために" 富山県立「立山博物館」委話研究報告書. 1-32 (1996)
• [Publications] Goto.A.: "XRF analyses if Sanbagawa pelitis schiscs in central Shikoku,Japan" Men.Fac.Sci.Kyoto Univ.Sev.Geol.Minerial.(1996)
• [Publications] 椚座圭太郎: "大陸のかけら富山:立山が出来る前に" 富山県立「立山博物館」, 47 (1995)