2017 Fiscal Year Annual Research Report
Crust-mantle interaction and compositional variation of continental lithosphere due to collision event
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15H03748
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
大和田 正明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (50213905)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川嵜 智佑 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (50136363)
外田 智千 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (60370095)
亀井 淳志 島根大学, 総合理工学研究科, 教授 (60379691)
志村 俊昭 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70242451)
小山内 康人 九州大学, 比較社会文化研究院, 教授 (80183771)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 大陸衝突帯 / 大陸物質もぐり込み / 斑れい岩 / トーナル岩複合岩体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は，火成岩と極限変成岩はしばしば共存することを明らかにし，極限変成岩の産状と火成岩との関係および極限変成作用と火成作用の関係を検討した．平成29年度は大陸衝突帯で生じるマグマの化学的特徴やマグマの成因を検討する予定で取り組んだ．ところで，大陸地殻同士が衝突した場合，大陸地殻の密度は類似しているため，衝突後どちらの大陸も容易にもぐり込むことはできない．その場合，大陸地殻の中でも比重の大きな苦鉄質岩体が選択的にもぐり込むと予想される．もし，もぐり込む可能性のある岩体を抽出できれば，衝突後に生じたマグマ組成をモデル計算によって求めることが可能になる．そこで平成29年度は「セール・ロンダーネ山地に分布する岩石から衝突前に存在した岩石がいつどのように形成したか」とその中から「衝突時にもぐり込む可能性のある苦鉄質岩体の抽出」を地質学的，年代学的および地球化学的観点から検討した．その結果，以下の２点が明らかになった．
１．セール・ロンダーネ山地に分布する岩石の地質構造解析結果は，岩石の形成時から衝突時に至るまで，複数回の変形作用を受けている．特に衝突時の変形作用はほぼ水平に近いパイルナップ構造に支配されている．このことは，付加体起源の大陸地殻がマントルまでもぐり込むには，海洋プレートのような高密度の苦鉄質岩による引っ張りの力が必要なことを示す．
２．現在露出している岩石の大部分は角閃岩相からグラニュライト相の変成作用を受けた中性から珪長質岩である．これらは大陸地殻の上部層を構成する低密度な岩石であるため，浮力が働き，衝突時にもぐり込む岩石の候補と考えるのは難しい．一方，山地の南西部に分布する中期原生代（10億年）のトーナル岩複合岩体には斑れい岩が含まれる．こうした苦鉄質岩であれば他の岩石に比べ高密度で，衝突時のもぐり込み岩石の候補となりうる．
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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
大陸衝突時にもぐり込む可能性の高い岩体の選定を平成29年度の検討課題とした．そして，セール・ロンダーネ山地を構成する岩石が最初にできた年代とその化学的特徴を検討し，衝突時にもぐり込む可能性のある苦鉄質岩体を特定するに至った．こうした知見は，大陸衝突帯で活動するマグマの起源はどのような岩石を想定すれば良いかという問いに答えることができる．そして，それらの岩石がいつどのように形成されたのかを理解することで，ゴンドワナ大陸形成時のテクトニクスの解明に貢献できる．こうした検討を進めることで衝突帯深部における地質過程の解明が期待される．
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| Strategy for Future Research Activity |
大陸衝突時にもぐり込む可能性の高い岩体が選定できたことで，衝突時に下部地殻やマントルでどのような地質過程が進行するかをより具体的に検討できる．これまで，衝突後に貫入したランプロファイアー，閃長岩および花崗岩の起源物質を特定する作業に専念したが，起源物質の候補となりうる岩石が特定できたことで，これからは溶融条件を変化させたモデル実験によってマグマの化学的特徴が推定できる．そのため実際の岩石との比較を通して，衝突帯の火成活動の特徴を推定する．
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