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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Water content in the uppermost mantle of the oceanic plate and its origin

Research Project

Project/Area Number 19H01990
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

森下 知晃  金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (80334746)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 芳川 雅子  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 特任准教授 (00378605)
牛久保 孝行  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), 主任研究員 (10722837)
海野 進  金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (30192511)
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), 主任研究員 (30420491)
仙田 量子  九州大学, 比較社会文化研究院, 准教授 (50377991)
水上 知行  金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (80396811)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords海洋プレート / 地殻・マントル境界 / 含水量 / 海洋プレート加水 / 海洋プレート変質
Outline of Annual Research Achievements

本研究は海洋プレートの地殻ーマントル境界相当の岩石の分析によって海洋プレート下部地殻・上部マントル相当の岩石中の含水量とその起源を明らかにすることを目的としている。特に解析を行なった試料は国際陸上掘削によって得られたオマーン国のオフィオライトの地殻・マントル境界相当の岩石試料であり,それらを補完するために,実際の海洋プレートで形成された岩石試料や過去の海洋プレートの断片である他の地域のオフィオライトの解析を行なった。それらの成果は以下の通りである。
オマーンオフィオライト地殻ーマントル境界相当岩石の成果:岩石の起源としては,ダナイト・ハルツバージャイトの鉱物化学組成的な特徴から主要元素は中央海嶺由来の深海性カンラン岩に類似しているが,ハルツバージャイト中には角閃石が普遍的に形成されていることから,加水の影響を受けていることが明かとなった.下部地殻相当のはんれい岩,ダナイト・ハルツバージャイト中の含水量を直接測定した結果,これらの岩石中の含水量は中央海嶺下の火成活動によって予想される含水量よりも多い.しかしながらこの高い含水量の起源に関しては,カンラン石中にしばしば観察される超微細含水鉱物の存在の可能性が出てきたため,現在も検討中である.また,Os同位体, Sr-Nd同位体測定を行い ,これらのカンラン岩が沈み込み帯での影響を大きくは受けていないことが明らかになった.
中央海嶺由来の下部地殻相当岩石の解析結果:南西インド洋アトランティスバンクで採取された下部地殻相当のはんれい岩の岩石学的・鉱物学的特徴を明らかにし,その形成モデルについて提案した.
他のオフィオライト研究成果:フィリピンやミャンマーに産するオフィオライト・オフィオライト様岩石の解析を行なった結果,島弧環境下での流体流入溶融プロセスや,蛇紋岩化した岩石が大規模断層活動に影響を受けている可能性があることを明らかにした.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of the Philippines(フィリピン)

    • Country Name
      PHILIPPINES
    • Counterpart Institution
      University of the Philippines
  • [Int'l Joint Research] University of Calcutta(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      University of Calcutta
  • [Journal Article] From rifting to emplacement: Variable mantle melting preserved in the central Palawan Ophiolite peridotites, Philippines2023

    • Author(s)
      Pasco Julius A.、Payot B.D.、Valera G.T.V.、Dycoco J.M.A.、Labis F.A.C.、Tamura A.、Morishita T.
    • Journal Title

      International Geology Review

      Volume: - Pages: 1~20

    • DOI

      10.1080/00206814.2023.2191347

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Formation of Ultra‐Depleted Mantle Peridotites and Their Relationship With Boninitic Melts: An Example From the Kamuikotan Unit, Hokkaido, Japan2023

    • Author(s)
      Nishio I.、Morishita T.、Tamura A.、Itano K.、Takamizawa S.、Ichiyama Y.、Arai S.、Barrett N.、Szilas K.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 128 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2022JB025066

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Origin and Evolution of Ultramafic Rocks along the Sagaing Fault, Myanmar2023

    • Author(s)
      Morishita Tomoaki、Soe Hnin Min、Htay Hla、Lwin Than Htut、Guotana Juan Miguel、Tamura Akihiro、Mizukami Tomoyuki、Zaw Khin
    • Journal Title

      Journal of Earth Science

      Volume: 34 Pages: 122~132

    • DOI

      10.1007/s12583-021-1435-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Validation of Trace Element Analysis of Geological Materials by Single-Pulse Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)2022

    • Author(s)
      Sagawa Takuya、Tamura Akihiro、Okino Kyoko、Morishita Tomoaki
    • Journal Title

      Analytical Letters

      Volume: 55 Pages: 2886~2896

    • DOI

      10.1080/00032719.2022.2077356

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Determination of whole-rock trace-element compositions of siliceous rocks using MgO-diluted fused glass and LA?ICP?MS2022

    • Author(s)
      Tamura Akihiro、Sagawa Takuya、Okino Kyoko、Morishita Tomoaki
    • Journal Title

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      Volume: 56 Pages: 231~239

    • DOI

      10.2343/geochemj.GJ22020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Compositional Data Analysis (CoDA) of Clinopyroxene From Abyssal Peridotites2022

    • Author(s)
      Nishio I.、Itano K.、Waterton P.、Tamura A.、Szilas K.、Morishita T.
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 23 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2022GC010472

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The lower oceanic crust at ultraslow-spreading Southwest Indian Ridge: The inside story2022

    • Author(s)
      Dhar Archisman、Ghosh Biswajit、Bandyopadhyay Debaditya、Morishita Tomoaki、Tamura Akihiro、France Lyd?ric、Nguyen Du K.、Boulanger Marine、Koley Manojit、Roy Sankhadeep、Chattopadhaya Soumi
    • Journal Title

      Gondwana Research

      Volume: 111 Pages: 223~248

    • DOI

      10.1016/j.gr.2022.08.008

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Microtextural evolution of chrome spinels in dunites from Mayodia ophiolite complex, Arunachal Pradesh, India: Implications for a missing link in the “two-stage” alteration mechanism2022

    • Author(s)
      Roy Sankhadeep、Bandyopadhyay Debaditya、Morishita Tomoaki、Dhar Archisman、Koley Manojit、Chattopadhaya Soumi、Karmakar Aaheri、Ghosh Biswajit
    • Journal Title

      Lithos

      Volume: 420-421 Pages: 106719~106719

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2022.106719

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Deformation beneath Gakkel Ridge, Arctic Ocean: From mantle flow to mantle shear in a sparsely magmatic spreading zone2022

    • Author(s)
      Harigane Yumiko、Michibayashi Katsuyoshi、Morishita Tomoaki、Tamura Akihiro、Hashimoto Satoshi、Snow Jonathan E.
    • Journal Title

      Tectonophysics

      Volume: 822 Pages: 229186~229186

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2021.229186

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Petrogenesis of arc-related serpentinized peridotites (Egypt): Insights into Neoproterozoic mantle evolution beneath the Arabian-Nubian Shield2022

    • Author(s)
      Khedr Mohamed Zaki、Takazawa Eiichi、Hauzenberger Christoph、Tamura Akihiro、Arai Shoji、Stern Robert James、Morishita Tomoaki、El-Awady Amr
    • Journal Title

      Journal of Asian Earth Sciences

      Volume: 226 Pages: 105078~105078

    • DOI

      10.1016/j.jseaes.2022.105078

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Water content in olivine at the paleo-crust/mantle boundary recovered by the ICDP Oman Drilling Project2022

    • Author(s)
      Tomoaki Morishita, Muhamad Asyraf Aminuddin, Kenji Shimizu, Takayuki Ushikubo, Ryoko Senda, Masako Yoshikawa, Keita Itano, Akihiro Tamura
    • Organizer
      JpGU
    • Invited
  • [Presentation] 森下知晃, 超苦鉄質―苦鉄質岩に着目した物質科学的アプローチによる海洋プレート及び島弧下マントルの形成・進化プロセスの研究2022

    • Author(s)
      森下知晃
    • Organizer
      日本鉱物科学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 斑晶メルト包有物の水素同位体比による沈み込む太平洋プレートの追跡2022

    • Author(s)
      栗谷 豪、清水 健二、牛久保 孝行、Xia Qun-ke、Liu Jia、中川 光弘、谷内 元、佐藤 鋭一、土井 宣夫
    • Organizer
      JpGU

URL: 

Published: 2023-12-25  

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