2001 Fiscal Year Annual Research Report
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
Project/Area Number |
11640454
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Research Institution | Ehime University |
Principal Investigator |
佐野 栄 愛媛大学, 教育学部, 助教授 (10226037)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 純一 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (30241730)
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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 / ハルツバージャイト |
Research Abstract |
本研究は,メルトと溶け残りマントルとの相互作用のメカニズムを理解し,メルト組成の改変プロセスを解明することを目的に行われた。主にニュージーランドのダンマウンテンオフィオライトを構成するレッドヒルズ超苦鉄質岩体を対象に,岩石の野外での産状や岩石学的検討を行った。さらに鉱物の微小領域における微量元素組成に基づくマグマ組成改変プロセスを議論した。得られた知見は以下のとおりである。(1)レッドヒルズ超苦鉄質岩体は,ダナイトを主体とするマントルダ-地殻漸移帯に相当する部分とハルツバージャイトを主体とする溶け残りマントルの部分に大別される。これらの岩石に含まれる単斜輝石のコンドライト規格化希土類元素組成に基づくと,マントル-地殻漸移帯を構成する岩石中の単斜輝石は,岩石種に依存し,軽希土側にエンリッチしたパターンを示すものから相対的に涸渇するパターンを示すものまで多様性を持つことが明らかとなった。一方,岩体下部の溶け残りマントルの単斜輝石は,軽希土側に極端に涸渇する特徴を示す。以上のことから,上部マントルにおいて,臨界溶融に似た過程で発生した分別溶融メルトが,集積することなく個別に漸移帯付近まで上昇し,最終的に積分されて玄武岩質マグマが形成されるというプロセスを提唱した。(2)溶け残りマントル中の単斜輝石を用いて,その微量元素組成を検討した。その結果,コンドライト規格化した微量元素存在度パターンは海洋性ペリドタイトのものに類似することが明らかとなった。さらに,希土類元素とインコンパティビリティが似るTi, Zr, Srの挙動について考察を行った。これらの元素は岩石の涸渇度の上昇に伴い,インコンパティビリティの類似する希土類元素に対して,負のアノマリが相対的に小さくなる傾向が認められた。これは,Ti, Zr, Srが部分溶融度の変化に伴い,単斜輝石/メルト間の分配係数が変化することにより説明できると結論づけた。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Sano, S., Oberhansli, R., Romer, R., Vinx, R.: "Petrologic, Geochemical, and Isotopic Constraints on the Origin of the Harzburg Intrusion, Germany"Journal of Petrology. (accepted). (2002)
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[Publications] Kimura, J-I., Yoshida, T., Iizumi, S.: "Origin of low-K intermediate lavas at Nekoma volcano, Northeast-Honshu arc, Japan : Geochemical constraints for lower crustal melts"Journal of Petrology. (in press). (2002)
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[Publications] 千葉茂樹, 木村純一: "磐梯火山の地質と火山活動史---火山灰編年法を用いた火山活動の解析---"岩石鉱物科学. 30. 126-156 (2001)
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[Publications] 木村純一: "レーザアブレーション(LA) ICPMS法を用いたテフラ研究の未来"月刊地球. 23. 623-628 (2001)
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[Publications] Kimura, J-I., Okada, Y., Nakayama, K., Okada, S.: "Variations of magnetic susceptibility and fine quarts accumulation rate in Daisen loam over the past 200000 years : Interaction between winter and summer monsoons in south-west Japan"The Island Arc. 10. 85-97 (2001)
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[Publications] Kimura, J-I., Tanji, T., Yoshida, T., Izumi, S.: "Geology and geochemistry of lavas at Nekoma volcano : Implications for origin of Quaternary low-K andesite in the north-eastern Honshu arc, Japan"The Island Arc. 10. 116-134 (2001)