2001 Fiscal Year Annual Research Report
マントルのジルコン年代学-南アフリカ・テクトスフィアの成因-
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12573012
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| Research Institution | TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY |
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Principal Investigator |
廣瀬 敬 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (50270921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小沢 大成 鳴門教育大学, 学校教育学部, 助手 (60253241)
高橋 栄一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40144779)
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| Keywords | テクストフェア / 初期地球 / 地球ダイナミクス / ジルコン / マントルカンラン岩 / エクロジャイト / 二次イオン質量分析計 |
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| Research Abstract |
本年度はボツワナにあるダイアモンド鉱山(Orapa, JwanengとLetlhakane鉱山)と南アフリカ共和国キンバリー市周辺の二つの鉱山に赴き、カンラン岩やエクロジャイト捕獲岩を大量に採取した。ボツワナの鉱山は現在稼動中のため極めて試料管理が厳しく岩石試料の採取が困難とされてきたが、極めて保存状況の良い試料が得られることと、キンバーライト中では世界最古のジルコンが存在する(Jwaneng鉱山)ため研究遂行上とても重要で、ボツワナや南アの研究者・鉱山責任者らと入念な打ち合わせの末、試料の採取の許可をとり、とりおこなった。キンバリー市の捕獲岩は50年ほど前に採掘されたもので、その構造・組織をそのまま残す極めて例外的なものである。これらの試料は今年度末に届く予定で、今後、これらの岩石薄片を作成し、主要造岩鉱物だけでなく、微量副成分鉱物に着目してマイクロプローブによる主成分元素分析やイオンプローブで微量成分元素分析を行う。
テクトスフェアは太古代の地質体の下のみに存在する特異なマントルでその形成過程の解明は初期地球のダイナミクスを探る上で鍵となる。本研究では年代を正確に決められるジルコンに注目し、その年代、組成と包有物の研究を行う。今年度は昨年度に採取した南アのキンバーライト中のエクロジャイト捕獲岩中の主要造岩鉱物の主成分と希土類元素をそれぞれマイクロプローブとイオンプローブで分析し、マントル交代作用の影響を取り除く手法を編み出した(2001年夏UHPM国際集会にて発表)。また、ジルコンの希土類元素を二次イオン質量分析計で分析した。キンバーライト中のジルコンはEuの異常がなくCeの異常も小さく、重希土類元素の濃集が少ないという特異な化学組成を持つ。今後は、今年度に採取した岩石試料も含めて、ジルコンの希土類元素の分析を継続して行い、その分類を行うとともに、年代測定やその包有物の同定を行い、テクトスフェアの成因の解明と初期地球ダイナミクスの探求を行う。
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[Publications] K.Hirose, Y.Fei, S.Ono, T.Yagi, K.Fnakoshi: "In situ measurements of the phase transition boundary in Mg3A12Si3O12: implicationts for the nature of the seismic discontinuities in the Earth's mantle"Earth and Planetary Science Letters. 184. 567-573 (2001)
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[Publications] K.Shimizu, T.Komiya, K.Hirose, N.Shimizu, S.Maruyama: "Cr-spinel, an excellent micro-container for retaining primitive melts〜implications for a hydrous plume origin for komatiites"Earth and Planetary Science Letters. 189. 178-188 (2001)
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[Publications] K.Hirose, T.Komabayashi, M.Murakami, K.Fnakoshi: "In Situ Measurements of the Majorite-Akimotoite-Perovskite Phase Transition Boundaries in MgSiO3"Geophysical Research Letters. 28. 4351-4354 (2001)
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[Publications] M.Murakami, K.Hirose, H.Yurimoto, S.Nakashima, N.Tkafuji: "Water in Earth's lower mantle"Science. (in press). (2002)
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[Publications] J.Li, Y.Fei, H.K.Mao, K.Hirose, S.Shieh: "Sulfur in the Earth's Inner Core"Earth and Planetary Science Letters. 193. 509-514 (2002)
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[Publications] S.Ono, K.Hirose, N.Nishiyama, M.Isshiki: "Phase boundary between rutile-type and CaC12-type germanium dioxide determined by in situ X-ray observations"American Mineralogist. 87. 99-102 (2002)
