2013 Fiscal Year Annual Research Report
地殻深部物質の微小領域精密解析による変成作用の全時相・全反応プロセスの解明
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22244063
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小山内 康人 九州大学, 比較社会文化研究科(研究院), 教授 (80183771)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石塚 英男 高知大学, 自然科学系, 教授 (00142349)
中野 伸彦 九州大学, 比較社会文化研究科(研究院), 助教 (20452790)
外田 智千 国立極地研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (60370095)
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| Project Period (FY) |
2010-05-31 – 2015-03-31
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| Keywords | 地殻深部物質 / 変成反応 / 変成履歴解析 / 微小領域年代測定 / マントル物質 / 超高温変成岩 / 超高圧変成岩 / 大陸形成テクトニクス |
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| Research Abstract |
平成25年度は，地殻～マントル内変動プロセスを明らかにするために，微小領域精密解析に基づく変成作用の全時相・全反応プロセスをより精密に解析した．これまでに得られた，変成作用の精密解析に関する研究成果を国内・国際学会で発表するとともに多くの国際誌に公表・印刷中である．25年度の進捗状況は以下の通りである．
１．地殻深部～マントル物質の代表的試料として，ベトナム・紅河剪断帯～コンツム地域，南極・セールロンダーネ山地，モンゴル・ハンガイ山地，スリランカ・ハイランド岩体等の変成岩類．超塩基性岩類について解析し，黒瀬川帯などの国内における地殻深部由来の変成岩についても精密解析を実施した．これらの高温～超高温ならびに高圧～超高圧変成岩類について，精密な岩石反応組織の解析と極微小領域の元素マッピングを行い，リアルな変成プロセスを明らかにした．
２．最適試料を選定して，全変成反応に関わるすべての変成鉱物の化学分析を電界放射形電子線マイクロアナライザー（FE-EPMA）等により行い，全変成反応の化学平衡を確認するために走査型蛍光Ｘ線分析装置により微小領域の岩石化学組成測定・マッピングを行った．
３．共焦点顕微レーザーラマン分光分析装置を使用し，選定された最適試料の極微細変成鉱物の完全相同定を実施した．また，選定された最適試料の中から，ジルコン，モナザイトについてレーザー溶融型誘導結合質量分析計（LA-ICP-MS）およびFE-EPMAによる極微小領域年代測定を実施し，変成履歴解析を極めて高精度化した．
４．地殻表層部との物質循環が想定されるマントル条件での反応物質についても解析するため，大陸衝突帯に分布する火山岩に包有されるカンラン岩ゼノリス・超高圧変成岩類および地殻深部変成岩について高圧実験を実施し，熱履歴と平衡条件を解析した．
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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
代表的な地殻深部物質試料として，ベトナム・紅河剪断帯～コンツム地域，南極・セールロンダーネ山地，モンゴル・ハンガイ山地，インドネシア・ジャワ島，スリランカ・ハイランド岩体，ミャンマー・モゴック帯，オマーンの変成岩について解析し，黒瀬川帯・日高変成帯などの国内における地殻深部由来の変成岩についても精密解析を実施した．これらの様々な地質背景を持つ変成岩試料について，微細包有鉱物を含む全構成鉱物の相同定を行い，極微小領域精密年代測定とあわせて，変成履歴の精密解析と相平衡条件を確定するための実験岩石学的解析を実施した．
また，地殻深部物質との物質循環が想定されるマントル物質についても解析するため，大陸衝突帯深部由来のカンラン類や火山岩中のカンラン岩ゼノリス，ならびに超高温・超高圧変成岩について，熱履歴と平衡条件の実験岩石学的解析を実施した．その結果，現時点で世界最高圧力と考えられる天然岩石試料の形成履歴が明らかになった．
これらの成果は，国内誌・国際誌に24編（印刷中を含む）の学術論文として公表し，残りの成果も順次発表予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
微小領域精密解析による変成作用の全時相・全反応プロセスの解明にむけて，25年度までに確立した極微細鉱物の同定・解析のための分析手法を深化させ，全変成領域の変成岩類について精密年代測定と合わせて解析を継続する．研究代表者の所属先にこれまで配備されてきた先端分析装置群に加え，25年度末に新たにLA-MC-ICP-MSが設置され，微小領域の同位対比分析および同位体年代測定が可能となった．従って，26年度は，マントル物質および超高温・超高圧変成岩類の解析にLu-Hf系，Re-Os系等の新たな同位体分析を加味し，地殻－マントル間の物質循環を含め，超高深度由来の岩石に関する熱履歴・変成履歴解析を実施する．25年度以降は，多様なテクトニクス場における変成岩形成プロセス（空間的－時間的変動過程）を解明し，地殻形成テクトニクス（オロゲン）の実態を明らかにするための研究を実施しているところであるが，26年度以降は太古代～顕生代の超大陸変動プロセスに関する新たなモデル構築にむけて研究を継続し，アジアにおける地殻～マントル物質精密分析に関する研究拠点形成をめざす．
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[Journal Article] Paleozoic subduction– accretion–closure histories of the Paleo-Asian Ocean: Evidence from pressure– temperature–time–protolith evolution of high-Mg and -Al gneisses in the Altai Mountains, Mongolia.2014
Author(s)
Nakano, N., Osanai, Y., Satish-Kumar, M., Adachi, T., Owada, M., Jargalan, S., Boldbaatar, C., Yoshimoto, A. and Syeryekhan, K.
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Journal Title
Journal of Geology
Volume: 122
Pages: in press
Peer Reviewed
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[Journal Article] Geochemical characteristics of metamorphic rocks from South Sulawesi, Central Java, South and West Kalimantan in Indonesia.2014
Author(s)
Setiawan, N.I., Osanai Y., Nakano, N., Adachi, T., Yonemura, K., Yoshimoto, A., Setiadji, L.D., Mamma, K. and Wahyudiono, J.
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Journal Title
Asean Engineering Journal
Volume: 2
Pages: in press
Peer Reviewed
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[Journal Article] An overview of metamorphic rocks from central Indonesia: Importance of South Sulawesi, Central Java and South-West Kalimantan metamorphic terranes.2013
Author(s)
Setiawan, N.I., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Yonemura, K., Yoshimoto, A., Wahyudiono, J. and Mamma, K.
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Journal Title
Bulletin of Graduate School of Social and Cultural Studies, Kyushu University
Volume: 19
Pages: 39-55
Peer Reviewed
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[Journal Article] An early Paleozoic tectonothermal event in western Mongolia: Implications for regional extension of the Cambrian orogenic belt2013
Author(s)
Owada, M., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Yonemura, K., Yoshimoto, A., Satish-Kumar, M., Sereenen, J. and Boldbaatar, C.
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Journal Title
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
Volume: 108
Pages: 42-46
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Geologic evolution of the Sør Rondane Mountains, East Antarctica: Collision tectonics proposed based on metamorphic processes and magnetic anomalies.2013
Author(s)
Osanai, Y., Nogi, Y., Baba, S., Nakano, N., Adachi, T., Hokada, T., Toyoshima, T., Owada, M., Satish-Kumar, M., Kamei, A., and Kitano, I.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 234
Pages: 8-29
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Sinistral transpressional and extensional tectonics in Dronning Maud Land, East Antarctica, including the Sør Rondane Mountains.2013
Author(s)
Toyoshima, T., Osanai, Y., Baba, S., Hokada, T., Nakano, N., Adachi, T., Otsubo, M., Ishikawa, M. and Nogi, Y.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 234
Pages: 30-46
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Late Proterozoic juvenile arc meta-tonalite and adakitic intrusions in the Sør Rondane Mountains, eastern Dronning Maud Land, Antarctica.2013
Author(s)
Kamei, A., Horie, K., Owada, M., Yuhara, M., Nakano, N., Osanai, Y., Adachi, T., Hara, Y., Terao, M., Teuchi, S., Shimura, T., Tsukada, K., Hokada, T., Iwata, C., Shiraishi, K., Ishizuka, H. and Takahashi, Y.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 234
Pages: 47-62
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Magmatic history and evolution of continental lithosphere of the Sør Rondane Mountains, eastern Dronning Maud Land, East Antarctica.2013
Author(s)
Owada, M., Kamei, A., Horie, K., Shimura, T., Yuhara, M., Tsukada, K., Osanai, Y. and Baba, S.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 234
Pages: 63-84
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Timing of metamorphism in the central Sør Rondane Mountains, eastern Dronning Maud Land, East Antarctica: constrains from SHRIMP zircon dating and EPMA monazite dating.2013
Author(s)
Adachi, T., Osanai, Y., Hokada, T., Nakano, N., Baba, S. and Toyoshima, T.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 234
Pages: 136-160
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Multiple thermal events recorded in metamorphosed carbonate and associated rocks from the southern Austkampane region in the Sør Rondane Mountains, East Antarctica: A protracted Neoproterozoic history at the Gondwana suture zone.2013
Author(s)
Nakano, N., Osanai, Y., Kamei, A., Satish-Kumar, M., Adachi, T., Hokada, T., Baba, S. and Toyoshima, T.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 234
Pages: 161-182
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Unraveling metamorphic and fluid records in Neoptroterozoic crossing orogens: U-Th-Pb and REE constraints from Sør Rondane Mountains, East Antarctica.2013
Author(s)
Hokada, T., Horie, K., Adachi, T., Osanai, Y., Nakano, N., Baba, S. and Toyoshima, T.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 234
Pages: 183-209
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Counterclockwise P–T path and isobaric cooling of metapelites in Brattnipene, Sør Rondane Mountains, East Antarctica: implications for a tectonothermal event at the proto-Gondwana margin.2013
Author(s)
Baba, S., Osanai, Y., Nakano, N., Hokada, T., Horie, K., Adachi, T. and Toyoshima, T.
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Journal Title
Precambrian Research
Volume: 234
Pages: 210-228
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Contrasting metamorphic records and their implications for tectonic process in the central Sør Rondane Mountains, eastern Dronning Maud Land, East Antarctica.2013
Author(s)
Adachi, T., Hokada, T., Osanai, Y., Nakano, N., Baba, S. and Toyoshima, T.
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Journal Title
Geological Society of London, Special Publication
Volume: 383
Pages: 113-133
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Petrology, geochemistry, and origin of metamorphosed mafic rocks of the Trans Vietnam Orogenic Belt, Southeast Asia.2013
Author(s)
Yonemura, K., Osanai, Y., Nakano, N., Owada, M., and Baba, S.
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Journal Title
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
Volume: 108
Pages: 55-86
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] U-Pb detrital zircon dating of pelitic schists and quartzite from the Kurosegawa Tectonic Zone, Southwest Japan.2013
Author(s)
Yoshimoto, A., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Yonemura, K. and Ishizuka, H.,
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Journal Title
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
Volume: 108
Pages: 178-183
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] EPMA U-Th-Pb monazite dating of metamorphic rocks from the Mogok metamorphic belt, central Myanmar.2013
Author(s)
Yonemura, K., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Charusiri, P. and Zaw, T. N.
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Journal Title
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
Volume: 108
Pages: 184-188
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Tectonic evolution of high-grade metamorphic terranes in central Vietnam: Constraints from large-scale monazite geochronology.2013
Author(s)
Nakano, N., Osanai, Y., Owada, M., Nam, T.N., Cahrusiri, P. and Khamphavong, K.
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Journal Title
Journal of Asian Earth Sciences
Volume: 73
Pages: 520-539
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Petrogenesis of middle Miocene primitive basalt, andesite and garnet-bearing adakitic rhyodacite from the Ryozen Formation: Implications for the Tectono-magmatic evolution of the NE Japana Arc2013
Author(s)
Shuto, K., Sato, M., Kawabata, H., Osanai, Y., Nakano, N. and Yashima, R.
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Journal Title
Journal of Petrology
Volume: 54
Pages: 2413-2454
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Supercooled melt inclusions in lower-crustal granulites as a consequence of rapid exhumation by channel flow2013
Author(s)
Hiroi, Y., Yanagi, A., Kato, M., Kobayashi, T., Prame, B., Hokada, T., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Adachi, T., Osanai, Y., Motoyoshi, Y. and Shiraishi, K.
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Journal Title
Gondwana Research
Volume: 25
Pages: 226-234
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Multiple continental collision and related metamorphism during Asian continental growth2014
Author(s)
Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Owada, M., Satish-Kumar, M., Yonemura, K., Yoshimoto, A., Charusiri, P., Tun Naing Zaw,
Organizer
13th Regional Congress on Geology, Mineral and Energy Resources of Southeast Asia
Place of Presentation
Yangon
Year and Date
20140310-20140310
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[Presentation] Timing and tectonics of high-grade metamorphism in central Vietnam.2014
Author(s)
Nakano, N., Osanai, Y., Owada, M., Tran N. Nam, Charusiri, P., Khamphavong, K., Hokada, T.
Organizer
13th Regional Congress on Geology, Mineral and Energy Resources of Southeast Asia
Place of Presentation
Yangon
Year and Date
20140310-20140310
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[Presentation] Zircon LA-ICP-MS and monazite EPMA datings of metamorphic rocks from western part of Mongolia.2014
Author(s)
Adachi, T., Osanai, Y., Nakano, N., Owada, M., Satish-Kumar, M., Jargalan, S., Syeryekhan, K., Boldbaatar, Ch., Yonemura, K., Yoshimoto, A.
Organizer
13th Regional Congress on Geology, Mineral and Energy Resources of Southeast Asia
Place of Presentation
Yangon
Year and Date
20140310-20140310
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[Presentation] モンゴル西部,古生代火成岩類の活動史と形成場2013
Author(s)
大和田正明, 小山内康人, 中野伸彦, 足立達朗, 吉本 紋, 米村和紘, Satish-Kumar, M., Jargalan, S., Boldbaatar, Ch.
Organizer
日本地質学会第120年学術大会
Place of Presentation
東北大学
Year and Date
20130915-20130915
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[Presentation] P-T estimation and monazite EPMA dating of metamorphic rocks from the Hanhohiyn Mountains area, western part of Tuva-Mongolian Massif2013
Author(s)
足立達朗, 小山内康人, 中野伸彦, 大和田正明, Satish-Kumar, M., Jargalan, S., Boldbaatar, Ch., 米村和紘, 吉本 紋
Organizer
日本地質学会第120年学術大会
Place of Presentation
東北大学
Year and Date
20130915-20130915
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[Presentation] モンゴル中~西部における変成岩地体の形成テクトニクス2013
Author(s)
小山内康人, 中野伸彦, 足立達朗, 吉本 紋, 大和田正明, Satish-Kumar, M., 米村和紘， Jargalan, S., Boldbaatar, Ch.
Organizer
日本地質学会第120年学術大会
Place of Presentation
東北大学
Year and Date
20130915-20130915
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[Presentation] モンゴル・アルタイ山脈の変成作用とテクトニクス2013
Author(s)
中野伸彦, 小山内康人, 足立達朗, Satish-Kumar, M., 大和田正明, Jargalan, S., Boldbaatar, Ch., 吉本紋, Syeryekhan, K.
Organizer
日本鉱物科学会2013年年会
Place of Presentation
筑波大学
Year and Date
20130912-20130912
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