2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of high-precision geobarometry for spinel lherzolite xenoliths: Applications to resolving mechanism of the lithosphere thinning
| Project/Area Number |
17H02982
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
小澤 一仁 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90160853)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯塚 毅 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70614569)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | マントルゼノリス / リソスフェア / アセノスフェア / 地質温度圧力計 / スピネルカンラン岩 / モロッコ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
大陸リソスフェアは地球の断熱材の役割をしているため，その規模・熱流量とそれらの変動は地球の熱史に大きな影響を及ぼす．大陸リソスフェアの主体を構成する物質の断片であるマントルゼノリスは，こうした大陸リソスフェア全体の挙動に制約を課す上で貴重な物質情報を提供する．本研究では，マントル圧力推定が困難とされてきた 60km 以浅で安定なスピネルかんらん岩ゼノリスの 由来深度を±数 km 以下の精度で決定するする方法を開発し，構成鉱物に記録されている温度に敏感な非平衡現象とあわせて，大陸リソスフェアの温度の時空変化を推定し，地球内部からの熱放出効率に大きな影響を与える大陸リソスフェアの薄化機構を解明する．世界の大陸・島弧地域からモロッコ，コロラド高原，一ノ目潟を選択し研究を進めている．29 年度には，モロッコの Cadi Ayyad 大学 Youbi 教授と Boumehdi 教授の協力を得て，スピネルかんらん岩ゼノリスを多産するモロッコの新第三紀-第四紀アルカリ玄武岩地域で野外調査を実施し，有益な野外情報を得ると同時に大量のサンプル採集を行った．広域的に分布する複数の火山を対象とし，予定通り噴火ユニットの同定，ユニット内のゼノリス分布とサイズ分布の決定，ゼノリスとホストが接している多数のサンプルの採取に成功した．ゼノリスを大量に産する二つマールでは，火山砕屑岩層中に産する試料について，産出層序と肉眼観察による粒径やコンパクト度合いといった特徴に相関関係があることが判明した．このように火山地質学とゼノリス岩石学を結合させることができた点は，今後の研究にとって最大の成果であった．一ノ目潟とコロラド高原については，既に手に入っているサンプルの分析と解析を進めた結果，ゼノリス由来深度とその温度および熱履歴の推定に成功している．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度は，計画していたモロッコの野外調査とサンプリングも期待通りの成果をあげることができた．採集試料の一部は手荷物として持ち帰ったが，サンプル量が膨大であることと，モロッコの共同研究者と異なる側面で研究することを考え，残りの大部分のサンプルについてはCadi Ayyadで半分割にすることになっている．試料は，その作業終了後日本に輸送する予定である．持ち帰ったサンプルについては，薄片作製作業をすすめつつある．
|
| Strategy for Future Research Activity |
このようなモロッコでの野外調査の成果に基づいて，30年度以降は，野外の時間空間配置がはっきりしているサンプルの薄片を作成し，偏光顕微鏡観察に基づいてその由来深さと岩相の多様性をできるだけ広げるように，温度・圧力推定を行20-30 試料を厳選する．電子プローブマイクロアナライザーを用い，選択した琢磨薄片の全構成鉱物の不均質性を把握するために，主要元素について面分積と線分析を実施する．さらにレーザー照射誘導結合プラズマ質量分析を用いて微量元素の線分析を行う．これらの分析によって，ゼノリスが経験した温度・圧力・化学組成変化によって生じた不均質性と微細構造の関係を把握する．これらがわかると，マグマに取り込まれる以前の情報とマグマに取り込まれてからの情報を分離することが可能となる．モロッコに加えて一ノ目潟とコロラド高原の手持ちの試料についても分析と解析を進める．それぞれ，リソスフェアとアセノスフェア境界の深さや熱・深さ履歴が異なることが予想されるため，ゼノリスがマグマに取り込まれる直前のマントルの温度圧力条件を推定する際には異なる温度圧力計の適用も視野に入れて，それぞれの地域に最も適したものを見出すことを集中的に行う．
|
