超高圧変成岩の流体包有物から解析するスラブ・マントル相互作用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13740295
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 田端 寛和 日本大学, 文理学部, 助手 (80272665)
• Keywords: 超高圧変成岩 / 流体包有物 / ザクロ石 / 中国 / コース石

Research Abstract

今年度は、中国大別山地域の高圧・超高圧変成岩について、岩石学的研究、特に偏光顕微鏡による変成鉱物の同定と組織の観察、およびX線マイクロアナライザーによる鉱物の化学組成分析を行い、変成岩生成時の温度・圧力条件と鉱物間の反応について考察した。
1:高圧型の変成岩(エクロガイト)はオンファス輝石、藍晶石、Na-Ca角閃石、緑簾石が初生鉱物として同定され,これらは全てザクロ石の斑状変晶中に包有鉱物として確認された。ザクロ石は元素マッピングより、結晶成長時の組成累帯構造を保存しており、その成長反応が終了した温度・圧力条件は約600℃、18kbarであったことが地質温度圧力計から見積もられた。ザクロ石の成長過程を解析するため、それに包有鉱物として存在する角閃石との元素分配値を計算した結果、ザクロ石の成長は圧力上昇と温度の低下を伴う条件下で起こったことが分かったが、このことはザクロ石の生成反応は、温度上昇によって起こるという多くの事例と矛盾する。微量元素の測定と併せて来年度の課題である。
2:超高圧変成岩はザクロ石+オンファス輝石+緑簾石±Na-Ca角閃石±藍晶石からなり、包有鉱物としてコース石、またはその仮像を含む。その生成した際の温度・圧力条件は約700℃、28kbarと見積もられ,ザクロ石も結晶内で均質化した化学組成を持ち,元素の結晶内拡散が促進する温度条件下に達していたことが推定される。
また、流体包有物の化学分析に必要な試料を作成,観察を行い,高圧・超高圧変成岩ともに初生的流体包有物が存在することを確認した。現在は仮熱・冷却ステージを使って流体相の密度と塩濃度の測定を行っている。