2023 Fiscal Year Final 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 Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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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 / スラブ由来流体 / 含水マントルウェッジ / スラブ物質 / 蛇紋岩メランジュ / ２次元動力学モデリング / 相平衡モデリング / 水熱ダイヤモンドアンビルセル |
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| Outline of Final Research Achievements |
In subduction zones, fluids released from the subducting slab alter their chemical composition and oxidation state through interactions with host rock minerals, making their characteristics difficult to determine. By focusing on serpentine and associated high-pressure metamorphic rocks in the forearc mantle wedge, however, we can obtain more reliable information. This project used advanced geochemical methods and high-pressure experiments to study fluid properties at convergent boundaries. We revealed boron isotope ranges in forearc serpentinites, phengite's geochemical systematics in metamorphic slabs, and quartz solubility in alkaline solutions.
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| Free Research Field |
地質学、岩石学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
沈み込み帯の水循環の理解は過去半世紀で大きく進展したが、水流体の化学的性質の理解は不十分であり、熱力学モデル構築のためのデータがまだ不足している。また、先端的な地球化学・鉱物学を用いた水流体の地質記録解析法もさらなる改良が求められている。本研究の成果は、島弧－海溝系における流体による元素移動と化学分化の定量的理解に貢献する。前弧域の蛇紋岩の特性解明は、地球化学や鉱物学に新たな知見を提供し、地球科学全般の発展に寄与する。
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