2021 Fiscal Year Annual Research Report
An integrated study of the chemical property of mantle wedge fluids: Geological and experimental approach
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21H01174
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
辻森 樹 東北大学, 東北アジア研究センター, 教授 (00436833)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 翔吾 秋田大学, 国際資源学研究科, 助教 (60801967)
大藤 弘明 東北大学, 理学研究科, 教授 (80403864)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | プレート沈み込み帯 / 含水マントルウェッジ / スラブ由来流体 / 蛇紋岩メランジュ / 外熱式ダイヤモンドアンビルセル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は「収束境界プロセス素過程の定量的理解」と「固体地球システム経年変化の総合理解」を目指し、（１）含水マントルウェッジの広範囲の温度圧力条件をカバーする天然のプレート境界岩、とくに蛇紋岩緩衝熱水系（蛇紋岩メランジュ）の地質と構成岩石から、流体包有物と流体活動の痕跡を先端的な地球化学的手法で系統的に記載し、（２）岩石・鉱物－水流体系の高圧実験・その場観察/分光測定を併用することで、含水マントルウェッジの総合理解を試みるものである。初年度は、高圧実験・その場観察/分光測定が可能な顕微ラマン分光装置を中心に天然試料の解析とその効率化及び、高圧実験併用型地質試料解析システムの改良を行った（岩石・鉱物の一次記載のための前処理システムの整備も含む）。天然試料の解析では、プレート境界岩が保持する流体包有物と流体活動の痕跡を正しく読み解くため、オーソドックスな変成岩岩石学・年代学から得られる解釈に2次元動力学モデリングを相補的に加えることを試した。岩石の再結晶の記録が比較的単純な大陸衝突帯のプレート境界岩を試験的に用いることで、より確からしいプレート境界岩の時空間挙動を推定できることを示した。また、外熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いた水流体－造岩鉱物系の高圧実験とその場観察に関しても、含水マントルウェッジ流体の化学組成と化学的性質（化学種・溶解特性）の理解に必要な素過程に関する新知見が論文成果として生まれた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究初年度、天然のプレート境界岩の研究と高圧実験・その場観察/分光測定の両方で系統的なデータが得られはじめただけでなく、それらのどちらについても論文成果が得られた。前者においてはプレート境界岩の直接解析のデータに加え、蛇紋岩メランジュ（＝沈み込むプレート上盤の蛇紋岩緩衝熱水系）の解析に関しては、露頭スケールから縮尺1:5000地図のスケールまでの同位体地図の作製が進みつつある。以上から、当初の計画以上に研究が進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に得られた知見を活かし、先端的な分析地球化学・鉱物学を軸とした地質記録解析法を「含水マントルウェッジ」の広範囲の温度圧力条件をカバーする原生代以降の蛇紋岩メランジュ構成岩などのプレート境界岩に応用し、蛇紋岩に緩衝されたスラブ由来流体の痕跡（流体包有物、微量元素・同位体記録）の特徴を系統的に記述する。
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[Presentation] Paleoproterozoic magmatic flare-up of the Ubendian Belt, SW Tanzania: A crustal growth history events before the amalgamation of the Central African Shield2021
Author(s)
Ganbat, A., Tsujimori, T., Boniface, N., Pastor-Galan, D., Aoki, S., Aoki, K.
Organizer
Japan Geoscience Union Meeting 2021
Int'l Joint Research
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