2019 Fiscal Year Annual Research Report
Tectonic process resolved by geochemistry of submarine basalts
| Project/Area Number |
17K05715
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
平野 直人 東北大学, 東北アジア研究センター, 准教授 (00451831)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | プチスポット / 太平洋プレート / アルカリ玄武岩 / プレートの変形 / 単成火山 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
沈み込むプレートの構造や変動過程は、これまで調査船による海底音響測深を用いた海底地形観測（e.g. Fujiwara et al., 2011）や、地震波による海底下の構造探査（e.g. Kodaira et al., 2014）により議論されてきた。また、沈み込むプレート自身に引っ張られて発生する正断層群による地形であり、海溝海側斜面に特徴的な構造であるホルストアンドグラーベン構造から海水が地下に浸透し、沈み込むプレートの性質を変えてしまっている可能性を示す観測事実も示された（Fujie et al. 2018）。一方で、沈み込むプレート自身の構造や構成岩石が分かっておらず、プチスポット火山の発見（Hirano et al., 2006）も含め、沈み込むプレートそのものの概念を変わる可能性があり、本研究課題はその岩石そのものを採取し、沈み込むプレートの組成改変や構成岩石の情報を確立する。
昨年度行った本研究対象海域における調査航海（KS-18-9）により、これまでのプチスポット火山とはプレート応力場が異なる場からマグマ組成が異なる強アルカリマグマ系列のカンラン石斑晶を含有するより未分化な岩石が採取された。これらはマグマが上昇する間の交代作用（Pilet et al., 2016）の影響が少なく、マグマ源のアセノスフェアの物質そのものに近い成分である事が確認された（Sato et al., 2018）。これら岩石が持つMg、Pbなどの同位体の情報から、マグマ源としてのアセノスフェアの化学組成が天然の試料から初めて解明された（Liu, Hirano et al., 2020, Nature Comm.）。また、マリアナ海溝沖の南鳥島周辺の深海底からプレート凹屈曲場で活動する同様のプチスポット火山も発見された（Hirano et al., 2019）。
|
