超苦鉄質岩を構成する鉱物組成からみた最上部マントル〜地殻漸移帯でのマグマの挙動

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640454
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 佐野 栄 愛媛大学, 教育学部, 助教授 (10226037)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 純一 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (30241730)
• Keywords: オフィオライト / 超苦鉄質岩 / マントル / 微量元素 / 地球化学 / ダナイト

Research Abstract

本研究2年次の実績は,概ね以下の内容にまとめられる。
野外の産状および岩石学的アプローチから,レッドヒルズ超苦鉄質岩体の形成過程は,(1)海嶺火成活動に密接に関連した溶け残りハルツバージャイトの形成,(2)メルトの通過に伴う溶け残りマントル物質とメルトとの反応によるダナイトの形成,に大別できる。(2)では,部分溶融メルトの通過による単斜輝石(CPX)や斜長石(PL)の晶出,および反応しきれずにブロック状に取り残されたハルツバージャイト等が認められる。MREE〜LREEの極端に涸渇したパターンを示すような全岩およびCPXの希土類元素(REE)組成から,上記のプロセス(1)のハルツバージャイトは,マントルの上昇流に伴った,よりfertileなマントルのガーネット安定領域からスピネル安定領域におけるpolybaricな部分溶融により形成された溶け残りマントル物質であると考えられる。さらに,岩体上部のダナイトを主体とする部分では,溶け残りマントル-メルト相互作用により,特異なREEパターンを持つCPXを伴うブロック状ハルツバージャイトの形成が行われたものと考えられる。ダナイトマトリックス中に散在するCPX-ダナイト,PL-ダナイト中のCPXはその産状から,ある種のメルトから晶出したことはあきらかである。これらのCPXのREE組成から推定される共存メルトは,海嶺性玄武岩のものとは明らかに異なる。このメルトはおそらくマントルの部分溶融によって発生した分別溶融液を代表しているのであろう。また,マトリックスのダナイト中のCPXのMREEで凸型のパターンはマントル-メルト相互作用の産物であると考えられる。このような多様な分別溶融メルトおよび反応生成メルトが最上部マントル-地殻漸移帯付近で集積されて最終的に玄武岩質マグマを形成するものと思われる。

Research Products

• [Publications] Sakae Sano: "Geochemical characteristics of Carboniferous greenstones in the Inner Zone of Southwest Japan"The Island Arc. 9. 81-96 (2000)
• [Publications] 佐野栄: "瀬戸内海表層堆積物の地球化学的特徴 その1.安芸灘表層堆積物"愛媛大学教育学部紀要(自然科学). 20. 1-9 (2000)
• [Publications] 佐野栄: "沈み込み過程での堆積物および緑色岩中の微量元素の挙動"地質学論集. 52. 195-204 (1999)
• [Publications] Jun-Ichi Kimura: "Geochemical mapping of quaternary lavas of the NE Honshu arc : Roles of old lithosphere and depleted mantle in young lavas"IAVCEI arc volcanism subcomission workshop abstract. 121-124 (2000)
• [Publications] Kimura J.-I.and Yoshida T.: "Magma Plumbing System Beneath Ontake Volcano, Central Japan."The Island Arc. 8. 1-29 (1999)
• [Publications] Kimura J.-I.,Danhara T.,and Iwano H.: "A preliminary report on trace element determination of zircon and apatite crystals using Excimer Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry(ExLA-ICPMS)."Fission Track News Letter. 13. 11-20 (2000)