2018 Fiscal Year Research-status Report
アジア大陸東縁における白亜紀カルデラ火山噴火とプレートのロールバック過程
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18K03806
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
今岡 照喜 山口大学, その他部局等, 名誉教授 (30193668)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永嶌 真理子 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80580274)
木村 純一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 分野長代理 (30241730)
谷 健一郎 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (70359206)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | カルデラ / 火山深成複合岩体 / 白亜紀 / 貫入性角礫岩 / カルデラ壁崩壊堆積物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，(1) 95 Ma以降のイグニンブライト・フレアーアップ形成をもたらしたテクトニクスと大規模珪長質マグマの起源物質について考察し，西中国白亜紀カルデラ群形成のテクトニック・岩石学的モデルを提案すること，さらに(2) 活発な部分溶融によって形成された苦鉄質マグマは，下部地殻にアンダー・プレーティングするとともに，アンダー・プレーティングした苦鉄質岩や地殻下部に存在した付加体起源の堆積岩・苦鉄質岩を大量に溶融させ，多量の珪長質マグマが形成されイグニンブライト・フレアーアップの原因となったとする新たなモデルを提案することである．
まず，大規模珪長質火成岩類のU-Pbジルコン年代を明らかにしたことで，イグニンブライト・フレアーアップの期間が99-86Maと明確となった．また，カルデラ群分布域に広く分布する防府バソリスの年代についても検討したところ，96―88 Maの年代が得られた．さらに，カルデラ群分布地域に重複して分布する斑れい岩や閃緑岩のK-Ar年代も測定した結果，これらの年代は100-85Maで，大規模珪長質マグマの活動と同時にマントル由来の苦鉄質マグマの活動も同時進行していたことが明らかになった．
珪長質マグマの活動は，南は中央構造線から北は山陰海岸に及ぶことから，西中国白亜紀カルデラ群形成のテクトニクスとしては，フラットな沈み込みが想定される．今後は同位体比の研究も踏まえながら，西中国白亜紀カルデラ群形成のテクトニック・岩石学的モデルを構築していきたい．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
西中国白亜紀カルデラ群のうち，吉部カルデラと生雲カルデラの地質と地質構造については，総括して地質巡検案内書として地質学雑誌に投稿することができた．この巡検案内書には，既報の山口カルデラや佐々並カルデラについてもその後得られた新たな知見を加えてまとめている．この総括により，西中国カルデラ群では，いろいろな侵食レベルにあるカルデラが含まれることから，カルデラの浅部から深部までの特徴を記載することができた．
さらに長門グラーベンカルデラについても地質，地質構造，放射年代について原稿の執筆を進めており，次年度に投稿を計画している．
研究分担者の谷氏の協力で，西中国カルデラ群を構成する個々のカルデラのジルコンU-Pb年代を明らかにすることができた．測定は現在知られているカルデラの全てをカバーする25試料について行われ，年代幅は99―86Maを示した．この年代により、西中国地域におけるカルデラ形成を引き起こしたイグニンブライト・フレアアップは関門層群の活動に引き継がれて，起こったことが明らかになった．
白亜紀火成活動について研究を進める過程で，愛媛県岩城島において新鉱物「村上石」を発見し，国際鉱物学連合の新鉱物・命名・分類委員会の審査によって承認されていたが，その記載論文が、European Journal of Mineralogyに掲載された．更に村上石を含む含水準輝石の陽イオン置換についても，同雑誌にNagashima et al. (2018)でまとめられた．
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| Strategy for Future Research Activity |
西中国白亜紀カルデラ群の総括を行う前に，研究代表者が長年研究に取り組んできた長門－豊北グラーベン・カルデラを事例研究として，豊富な地質学的データ，およびジルコンU-Pb年代学・地球化学的データをもとに，カルデラ形成の火山深成作用を総括する予定である． 新しいテクトニック・モデルを構築するために，まず火成岩類の時空分布を明確にする．次に，マグマの起源物質の推定，部分溶融からマグマの上昇・定置までの各プロセスに制約を与えるために，カルデラを構成する火山岩や貫入岩の岩石記載・全岩化学組成・Sr-Nd同位体のデータを総合的に分析・解析し，珪長質マグマの岩石学的成因論を展開する．この検討にあたっては，珪長質火成活動に先行した高Mg安山岩の岩石学的特性にも着目する．
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| Causes of Carryover |
野外調査研究旅費を約45万円見込んでいたが、従来の野外調査結果がかなり進んでいたので，論文原稿を作成する過程で問題点が少なく，確認程度で済んだことによる．さらに研究分担者の永嶌真理子氏が申請していた科研費が採択されたために，本研究費からの使用がなかったことによる．
これは次年度の物品費や謝金の一部として使用する予定である．物品費は化学薬品やプリンター関連消耗品の購入にあてる予定である．謝金は本研究で必要となる実験データの整理や実験補助に使用する．
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[Journal Article] Murakamiite, LiCa2Si3O8(OH), a Li-analogue of pectolite, from the Iwagi Islet, southwest Japan2018
Author(s)
Imaoka, T., Nagashima, M., Kano, T., Kimura, J.-I., Chang, Q. and Fukuda, C.
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Journal Title
European Journal of Mineralogy
Volume: 29
Pages: 1045-1053
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Relationship between cation substitution and hydrogen-bond system in hydrous pyroxenoids with three-periodic SiO4 single-chain: pectolite, murakamiite, marshallsussmanite, serandite and tanohataite2018
Author(s)
Nagashima, M., Imaoka, T., Fukuda, C., Pettke, T.
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Journal Title
European Journal of Mineralogy
Volume: 30
Pages: 451-463
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Crystal chemistry of poppiite, V-analogue of pumpellyite, from the Komatsu mine, Saitama Prefecture, Japan2018
Author(s)
Nagashima, M., Matsumoto, T., Yamada, T., Takizawa, M., and Momma, K.
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Journal Title
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
Volume: 113
Pages: 251-262
DOI
Peer Reviewed
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