Investigation of zircon-magma interaction for explication of the Hadean magma

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21051
• Project/Area Number (Other): 18H05870 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Kondo Nozomi 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 特定研究員 (70824275)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: ジルコン / ジルコニウムの飽和 / セリウム / マグマ構造 / X線動径分布関数測定

Outline of Final Research Achievements

In this study, I investigated 1) behavior of cerium (Ce) in a hydrous magma, which is argued to be a strong indicator for redox state of a magma, and 2) mechanism of zircon crystallization, which depends on composition of a magma, by using methods of magma structure analyses. As a result, it was revealed that Ce in a hydrous magma probably changes its valance state not only by redox state but also by reaction with hydrogen in the magma structure, and that the Ce in zircon should be used carefully as an indicator for redox state of a hydrous magma. I also revealed that zircon crystallization, which depends on the magma composition, is essentially affected by the change of polymerization degree of network structure of a magma.

Free Research Field

地球惑星科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地球や月、火星などの岩石惑星・衛星の初期化学進化を理解する上で当時生成されていたマグマの状態・組成を知ることは重要である。ジルコンは岩石惑星・衛星の初期マグマを研究する上で一般的に広く用いられる鉱物であり、このジルコンからマグマの状態・組成を推定する手法を構築することは国際的に注目されている課題である。本研究では、マグマの構造測定というこれまでの先行研究では用いられなかった手法によって、ジルコンからマグマの状態・組成を推定する手法の構築に貢献する新しい事実を発見した。