2018 Fiscal Year Research-status Report

海洋性島弧から大陸地殻へ：伊豆衝突帯地殻溶融作用の精密解析

Research Project

Project/Area Number	16K17821
Research Institution	Ehime University
Principal Investigator	齊藤哲愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 講師 (00528052)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	大陸地殻形成 / 海洋性島弧 / 花崗岩 / 衝突帯
Outline of Annual Research Achievements	花崗岩類は大陸地殻の主要構成岩石であり、花崗岩質地殻を有する海洋性島弧は初期的な大陸地殻が海洋域において形成する場であると考えられている。しかしながら、海洋性島弧で形成する花崗岩類は不適合元素に乏しく、大陸地殻を特徴付ける不適合元素に富む花崗岩類とは組成が大きく異なる。一方で、海洋性島弧の衝突帯である伊豆衝突帯には大陸地殻を特徴付ける不適合元素に富む花崗岩類が形成しており、衝突帯深部地殻の溶融作用が海洋性島弧の成熟と大陸地殻への進化に重要な役割を果たしていると考えられる。本研究の目的は、伊豆衝突帯における地殻の溶融作用と多様な花崗岩類の成因について、高温高圧実験を中心とした岩石学的研究手法により解析することである。この目的の達成のために、平成２８～３０年度はピストンシリンダー型高温高圧発生装置を用いた伊豆衝突帯地殻岩石の溶融実験を行った。伊豆衝突帯深部地殻構成岩石は、（１）本州弧四万十帯変成堆積岩、（２）伊豆小笠原弧火山フロント側玄武岩質岩、（３）伊豆小笠原弧背弧側玄武岩質岩、の３つの端成分が様々な割合で混合したものと想定される。このうち、３０年度は（１）に相当する変成堆積岩試料と（３）に相当する不適合元素に富む玄武岩質変成岩試料および両者を１：１の割合で混ぜ合わせた混合物の溶融実験を行った。実験生成ガラスの化学分析を行った結果、いずれの出発物質についても実験生成ガラスの化学組成は不適合元素に富む特徴が認められた。この結果から、伊豆衝突帯における、大陸地殻を特徴づける不適合元素に富む花崗岩質マグマの形成には、マグマソースに伊豆小笠原弧背弧側玄武岩質岩または本州弧地殻岩石が混入することが重要であることが示唆される。さらに３０年度は、花崗岩質マグマの固結深度を制約するために、伊豆衝突帯西部に分布する甲斐駒ヶ岳花崗岩質岩体について地質温度圧力計の適応を行い予察的な結果を得た。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究計画として、1年目には上記（１）と（２）を出発物質として用いた溶融実験を行い、2年目には両者の混合量比を変えて溶融実験を行い組成の変化を検討する予定であったが、それらの実験結果を得られた。さらに3年目には上記（３）の溶融実験を行う計画であったが、上記（３）と（１）の混合物の溶融実験、さらに花崗岩質マグマ固結深度の制約についても予察的な結果が得られたため、概ね順調に進捗しているものと判断した。
Strategy for Future Research Activity	平成２８～３０年度に得られた溶融実験データを総合し、さらに花崗岩質マグマの固結深度データを加え、伊豆衝突帯における地殻の溶融作用と多様な花崗岩類の形成モデルを構築する。
Causes of Carryover	（理由）当初予定より旅費については使用額が大きくなったが、物品費・人件費・謝金およびその他の使用額がそれ以上に少額であったため。（使用計画）消耗品の購入費用や成果発表のための移動旅費などに、翌年度分の助成金と合わせて使用する。