2017 Fiscal Year Annual Research Report
プレート境界沈み込みに伴う南部チリ弧火成作用の多様性とマグマ生成過程の全容解明
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15H02630
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
折橋 裕二 東京大学, 地震研究所, 助教 (70313046)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市原 美恵 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00376625)
三部 賢治 東京大学, 地震研究所, 助教 (10372426)
高久 雄一 公益財団法人環境科学技術研究所, 環境影響研究部, 主任研究員 (40715497)
中井 俊一 東京大学, 地震研究所, 教授 (50188869)
新正 裕尚 東京経済大学, 経営学部, 准教授 (60312013)
安間 了 筑波大学, 生命環境系, 講師 (70311595)
角野 浩史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (90332593)
大野 剛 学習院大学, 理学部, 准教授 (40452007)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | チリ弧 / 南部火山地帯 / 島弧火成作用 / マグマ成因 / 線状変質帯 / アンチモン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，沈み込む海洋プレート内に発達した線状断裂帯（リソスフェア深部まで変質帯が発達）が島弧（大陸弧）火成作用を定常よりも活発化させるという作業仮説を基に，盤石な地質学，地球化学および地球物理学データから実証することである．先行研究では，チリ南部火山帯の大陸弧沿いにSBインデックス（部分溶融度を示すファクター：Onuma and Lopez-Escobar, 1987）が波状振幅することを示し，チリ弧に沈ん込む海洋リソスフェア内の複数の断裂帯直上の火山で最大になることが指摘された．このSBインデックスの変化は，チリ南部火山帯の火成作用における部分溶融度の変化を示し，振幅が最大になる火山直下の沈み込んだ海洋リソスフェア内の断裂帯は完全に断裂し，それに沿って下位のアセノスフェアが上昇するため島弧火成作用における部分溶融度が上昇したと解釈した（Onuma and Lopez-Escobar, 1987）．そこで，本研究ではチリ弧に沈み込む海洋リソスフェア内断裂帯のうち，SBインデックスが最大振幅となる４つの断裂帯に着目し，Valdivia FZとFZ43周辺の8火山については平成26年度において，Guafo FZ周辺の8火山については平成27年度に, FZ46Aの５火山については平成28年度に火山岩試料の系統サンプリングを行った．平成26-27年度試料については，すでに全岩化学組成分析は完了していたが，分析上の問題が発覚し（詳細は進歩状況で記載）平成26-27年度試料について再測定を行ったため，Valdivia FZとFZ43， Guafo FZ周辺の16火山の分析に集中し，研究を進めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究計画の柱であったチリ南部火山地帯全域の系統サンプリングは平成28年度までに遂行できている．一方，作業効率を上げる目的で新たに岩石粉砕機を導入したが，粉砕時に使用する容器から一部の微量成分において，重大なコンタミネーションを起こしていることが発覚した．これにより，大部分の岩石試料において全岩化学組成の再測定が必要となったことは，研究の進捗として，非常に大きいマイナスである．しかし，この問題を公表前に発見したこと，グループが一丸となって分析のバックアップに全力を注いだことから，タイムロスは最小限に抑えることができた．このことは非常に評価できる点と確信している．ホウ素定量においては，研究用原子炉の再稼働が実現できておらず，未だ実施できていないが，これに代用できうる新たな親水性元素であるアンチモンを見出し，系統分析の結果，これをホウ素の代用として使用可能なことを実証できた．これにより，すべてのデータセットが揃えば，本研究の目標である，島弧火成作用における部分溶融度と沈み込んだ線状変質帯との関係については解明できうると確信できた点は非常に大きい前進であると考える．以上の理由から，本研究は，おおむね順調に進展していると自己評価をした．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画していた放射化分析によるホウ素定量は，研究用原子炉の再稼働の目処が現在においても立たないため，本研究期間中に遂行不可能と判断した．また，溶液法によるICP質量分析によるホウ素定量も既存の化学実験室および超純水生成装置ではブランクの問題があり，代用不能であることが解った．一方で，本研究により新たに見出したアンチモンはホウ素に代用できる化学的性質を有していることが実証された．今後はこれを本研究の柱として研究課題遂行のために定量分析を実施する計画である．作業効率向上のために導入した岩石粉砕機は結果的にタイムロスとなったが，すでにその問題は解決した．また，一部の試料については計画通り，予定していた全岩化学組成，Sr・Nd・Pb同位体組成の分析が完了しており，随時，公表化に向けての作業に取り組む予定である．
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[Presentation] Behaviors of As, Se, Sb, Te, Cs, Tl and Bi on fractional crystallization in arc magma, Lonquimay volcano, Southern Volcanic Zone of the Andes2017
Author(s)
Orihashi, Y., Y. Takaku, R. Anma, H. Shinjoe and J.A. Naranjo
Organizer
7th Asia-Pacific Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
Int'l Joint Research
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