2019 Fiscal Year Annual Research Report
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17H02994
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
羽生 毅 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), グループリーダー (50359197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 健二 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 技術研究員 (30420491)
山本 順司 北海道大学, 総合博物館, 准教授 (60378536)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 揮発性元素 / マントル / 物質循環 / メルト包有物 / 局所分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
火山岩及びそのマグマ源であるマントルの持つ揮発性成分組成を決定することを目的として、火山岩の斑晶鉱物が内包するメルト包有物の化学分析を行い、その成果を論文としてまとめた。
前年度までにメルト包有物分析のルーチンとして確立した一連の試料処理と各種局所分析技術を用いて、南太平洋の海洋島玄武岩、海台玄武岩、島弧火山岩の分析を行った。そのうち、海洋島玄武岩の研究においては、マイクロX線CTによるメルト包有物のサイズや形状、メルト包有物中の気泡の体積比、及びそこに含まれる二酸化炭素量に相関があることを見出した。これは、マグマの冷却等の条件の違いでメルト包有物が鉱物に捉えられるプロセスが変化することを意味する。また、メルト包有物からマグマ中の二酸化炭素量を決定する際に、気泡部分の二酸化炭素量の測定が非常に重要であることが本研究から明らかになった。本研究で行ったようなマイクロX線CTによるメルト包有物の形状解析と、二次イオン質量分析計とラマン分光を用いたガラス部分と気泡部分の二酸化炭素定量分析を組み合わせた手法により、従来行われてきた手法よりも格段に高い精度でマグマ中の二酸化炭素量の推定を可能とすることが示された。この成果は論文として国際誌に投稿し、現在査読中である。
一方、前年度に論文公表を行ったマントル中の塩素に関する研究成果を踏まえて、これまでに報告されているマントル由来の火山岩の水、二酸化炭素、フッ素等の揮発性成分のデータを収集し、それらのデータから考えられるマントル中の揮発性成分の挙動について総説としてまとめた。これはアメリカ地球物理学会が出版する書籍の一章として受理され、現在印刷中である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Identifying volatile mantle trend with the water-fluorine-cerium systematics of basaltic glass2019
Author(s)
Shimizu, K., M. Ito, Q. Chang, T. Miyazaki, K. Ueki, C. Toyama, R. Senda, B. S. Vaglarov, T. Ishikawa, J.-I. Kimura
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Journal Title
Chemical Geology
Volume: 522
Pages: 283－294
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Interaction between mafic magma and lithospheric mantle: Evidence from the geochemistry of olivines and olivine-hosted melt inclusions in lavas from Kibblewhite Volcano, Kermadec arc2019
Author(s)
Hirai, Y., Y. Tamura, K. Hoernle, C. Timm, F. Hauff, R. Werner, T. Hanyu, B. S. Vaglarov, Q. Chang, T. Miyazaki, J.-I. Kimura
Organizer
European Geosciences Union General Assembly 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Origin of variable CaO/Al2O3 in olivine-hosted melt inclusions from Kibblewhite volcano, Kermadec arc2019
Author(s)
Hirai, Y., Y. Tamura, K. Hoernle, C. Timm, F. Hauff, R. Werner, T. Hanyu, B. Vaglarov, Q. Chang, T. Miyazaki, J.-I. Kimura
Organizer
日本地球惑星科学連合2019年大会（国際セッション）
Int'l Joint Research
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