Reexamination of the genesis of adakitic magma: with special reference to the significance of metamorphosed layered gabbros

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K03790
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 本吉 洋一 国立極地研究所, その他部局等, 名誉教授 (90211606)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣井 美邦 国立極地研究所, 研究教育系, 外来研究員 (40019427) ; 白石 和行 国立極地研究所, その他部局等, 特別客員研究員 (90132711) ; 川嵜 智佑 愛媛大学, 理学部, 研究員 (50136363) [Withdrawn] ; 土谷 信高 株式会社蒜山地質年代学研究所(地質技術センター), 地質技術センター, 研究員 (50192646)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: アダカイト / 海洋地殻 / 層状斑れい岩 / 高圧変成作用 / 大陸地殻 / 三波川変成帯 / 高温高圧実験

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、アダカイト質マグマの成因として従来有力であったMORBの部分溶融に加え、海洋地殻の主要部分である層状斑れい岩の部分溶融が主要な要因ではないかとの発想から、その可能性を記載岩石学的、鉱物学的、実験岩石学的に検証することにあった。そのために、典型的な層状はんれい岩である四国三波川帯の藍晶石-ゾイサイト岩を海溝の奥部で変成した海洋地殻の一部とみなし、それを高温高圧実験によって部分溶融させ、生成したメルトと溶け残り物質を詳細に記載するとともに、微量元素を含む化学分析から部分溶融過程ならびにその生成物の化学的特徴、多様性を明らかにすることであった。
2022年度は、サンプルの同位体ならびに希土類元素（REE）分析を九州大学のLS-ICP-MSおよびEPMAを用いて行った。これにて当初予定していた分析データはほぼ出揃った。今年度に得られた成果について概略を述べるが、マシンタイムの関係で、分析作業が2023年1月にずれ込んだため、データの解析は現在進行中である。
・実験出発物質である変成層状斑れい岩は、ざくろ石、角閃石、ゾイサイト、パラゴナイトから成り、その全岩化学組成から原岩は斜長岩質であると推定される。ただ変成作用を受けて斜長石は残っておらず、元々斜長石に含まれていたSrは、ゾイサイトとパラゴナイトに分配されている。
・実験生成物は、ざくろ石、斜長石、藍晶石、石英、ゾイサイト（残留物？）、コランダム、輝石、それにメルトから成る。Srは、斜長石、ざくろ石、メルトに分配されている。なお、実験生成物中に石英とコランダムが共存するが、それらは直接することはない。各鉱物の分布についても、かなり不均質である。
・メルト中のSrは725~1128ppm、Yは1.13~1.98ppm、(La/Yb)は16.5~27.8と、含水海洋スラブの溶融によるアダカイトの組成と矛盾しない。

Research Products

• [Journal Article] Counter-clockwise P-T history deduced from kyanite-bearing pelitic gneiss in Tenmonndai Rock, Lutzow-Holm Complex, East Antarctica (2023)
  • Author(s): Baba, S., Nantasin, P., Kamei, A., Kitano, I., Motoyoshi, Y., Setiawan, N.I., Dashbaatar, D., Hokada, T.
  • Journal Title: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences Volume: 118 Pages: -
  • DOI: 10.2465/jmps.221202
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Multiple metasomatism in large-ion lithosphile element-rich mafic granulite from Austhovde, Lutzow-Holm Complex, East Antarctica (2023)
  • Author(s): Hiroi, Y., Hokada, T., Adachi, T., Kamei, A., Shiraishi, K., Motoyoshi, Y.
  • Journal Title: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences (accepted for publication) Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nanogranitoid inclusions with grandidierite in magic granulite from Austhovde, Lutzow-Holm Complex, East Antarctica (2023)
  • Author(s): Hiroi, Y., Hokada. T., Adachi, T., Shiraishi, Motoyoshi, Y., Grew, E.S.
  • Journal Title: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences (accepted for publication) Volume: 118 Pages: -
  • DOI: 10.2465/jmps.221209
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 変形に起因する藍晶石から紅柱石への相転移：ボヘミア地塊南部Gfohlグラニュライトの例 (2022)
  • Author(s): 吉岡 拓郎、金川 久一、廣井 美邦、平島 崇男、スフォイッカ マルティン、外田 智千、本吉 洋一、ウォリス サイモン、永冶 方敬
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Infiltration of K-Cl-rich fluid in mafic granulite from Austhovde (2022)
  • Author(s): Hiroi Yoshikuni, Hokada Tomokazu, Adachi Tatsuro, Kamei Atsushi, Shiraishi Kazuyuki, Motoyoshi Yoichi
  • Organizer: The 13th Symposium on Polar Science
  • Int'l Joint Research