2005 Fiscal Year Annual Research Report
キンバーライト及びマントル物質の化学・同位体組成からみる地球深部の化学的環境
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15340183
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
兼岡 一郎 東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (30011745)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中井 俊一 東京大学, 地震研究所, 助教授 (50188869)
佐野 有司 東京大学, 海洋研究所, 教授 (50162524)
瀧上 豊 関東学園大学, 法学部, 教授 (40206909)
三浦 弥生 東京大学, 地震研究所, 助手 (90282730)
本多 了 東京大学, 地震研究所, 教授 (00219239)
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| Keywords | キンバーライト / ^3He / ^4He比 / 西グリーンランド / 海洋島玄武岩 / 下部マントル / W同位体比 / ハワイ諸島 / モーリシャス島 |
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| Research Abstract |
本研究はキンバーライトやマントル物質などの化学・同位体組成を分析して、地球深部の化学的環境を推定することを意図した。西グリーンランドのキンバーライトの^3He/^4He比測定の結果から、そのマグマ源が海洋島玄武岩と同様の部分にあることを明らかにした。このことは、キンバーライトのマグマ源が下部マントルに存在し、揮発性元素に富むキンバーライトの特性がそのマグマ源に起因していることを示唆している。また消滅核種である^<182>Hf(半減期:9m.y)の影響が深部に残っていたとすると、放射性起源同位体の^<182>Wを含むW同位体比は地球表層部の値とは異なっている可能性がある。Wの効果的な分離法を開発してブラジル産のキンバーライト試料のW同位体比測定を試みたが、その試料に関してはマントル上部試料との有意な差をもつ結果は得られなかった。一方海洋島玄武岩は地球深部の状態を反映していると見なされているが、マントル上部での二次的な影響も無視できない。ハワイ諸島周辺に分布する海底火山でマグマ噴出の初期および後期に相当するアルカリ岩などが見出されているが、それらの希ガス同位体比を調べた結果、初期に相当するアルカリ岩は中央海嶺玄武岩の8Ra前後より高い^3He/^4He比を示すのに対し後期のものに関しては中央海嶺玄武岩と同様の値を示すことが明らかになった。この傾向はNe同位体比でも同じ結果を示し、プリュームが時間と共にマントル上部の中央海嶺玄武岩のマグマ源物質の影響を受けることを示唆している。レユニオン・ホットスポットに属するモーリシャス島においても、Sr,NdおよびPb同位体比は海洋島玄武岩に特有の値から新しい時代の玄武岩ほど中央海嶺玄武岩の値に近づくことが明らかになった。即ち海洋島玄武岩はマントル上部物質の影響を受けている可能性があり、地球深部の化学的環境の推定にはその影響を十分に考慮することが重要である。
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