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2013 Fiscal Year Annual Research Report

沈み込み帯の流体学:海洋―スラブ―マントル系での塩水の移動と化学組成

Research Project

Project/Area Number 24340134
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

川本 竜彦  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00303800)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三部 賢治  東京大学, 地震研究所, 助教 (10372426)
山本 順司  北海道大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (60378536)
石丸 聡子  熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (60464046)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywordsマグマ / 水 / 沈み込み帯 / 分配係数 / 塩濃度 / 流体包有物 / 火山 / 温泉
Outline of Annual Research Achievements

Carbon dioxide-bearing saline fluid inclusions are also reported from sub-arc mantle peridotite xenoliths: 3.7 wt% NaCl in Ichinomegata lherzolites, Northeast Japan arc [Kumagai et al., 2014] and 5.1 wt% NaCl in Pinatubo harzburgites, Luzon arc [Kawamoto et al., 2013]. These findings indicate that aqueous fluids in the subduction channel and mantle wedge can contain certain amounts of C and Cl.

Synchrotron radiation X-ray fluorescence (XRF) analysis is conducted to know Rb, Sr, and Pb partitioning between aqueous fluids and melts simultaneously at high-temperature and high-pressure conditions [Kawamoto et al., 2014]. There is a positive correlation between partition coefficients and pressure, as well as salinity. The fluid component is characterized by enrichment of alkali, alkali earth elements, and Pb. Such features can be explained if the fluid component is a saline fluid, because alkali earth elements and Pb are much less mobile with Cl-free fluids than Cl-rich fluids. We suggest that slab-derived supercritical fluids contain Cl, and separated aqueous fluids inherit much of the Cl and some of the large-ion lithophile elements [Kawamoto et al., 2012, 2014]. .

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

高温高圧実験の成果に関して1つ論文を公表するのが遅れている。流体包有物の塩濃度分析については、沈み込み帯の変成岩中の観察が進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

流体包有物の塩濃度分析については、共同研究者によるマントルカンラン岩中のデータを公表していきたい。沈み込み帯の変成岩中の分析もすすめて行きたい。

Causes of Carryover

高温高圧実験での消耗品費が予定よりも低かったために予算が残った。

Expenditure Plan for Carryover Budget

流体包有物の分析のための旅費に充当することで、より詳細に分析する予定である。

  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] マントルウェッジ流体の化学組成2015

    • Author(s)
      川本竜彦
    • Journal Title

      地学雑誌

      Volume: 124 Pages: 473-501

    • DOI

      doi.org/10.5026/jgeography.124.473

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Special issue “Geofluid processes in subduction zones and mantle dynamics"2015

    • Author(s)
      Kawamoto, T., Nakajima, J., Reynard, B., Toh, H.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 67 Pages: 46

    • DOI

      10.1186/s40623-015-0209-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Large ion lithophile elements delivered by saline fluids to the sub-arc mantle2014

    • Author(s)
      Kawamoto, T., Mibe, K., Bureau, H., Reguer, S., Mocuta, C., Kubsky, S., Thiaudiere, D., Ono, S., Kogiso, T.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 66 Pages: 61

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-61

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Evolution of carbon dioxide bearing saline fluids in the mantle wedge beneath the northeast Japan arc2014

    • Author(s)
      Kumagai, Y., Kawamoto, T., Yamamoto, J.
    • Journal Title

      Contributions to Mineralogy and Petrology

      Volume: 168 Pages: 1056

    • DOI

      10.1007/s00410-014-1056-9

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Role of saline fluids in sub-arc mantle and subducting slab2015

    • Author(s)
      Kawamoto,T.
    • Organizer
      国際エクロジャイト会議
    • Place of Presentation
      ドミニカ共和国サンフアン バイア プリンチペホテル
    • Year and Date
      2015-02-02 – 2015-02-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Saline fluid inclusions in jadeitites from southwest Japan: Records of slab-derived fluid composition in subduction-zone channels2015

    • Author(s)
      Mori, Y., Shigeno, M., Kawamoto, T., Nishiyama, T.
    • Organizer
      国際エクロジャイト会議
    • Place of Presentation
      ドミニカ共和国サンフアン バイア プリンチペホテル
    • Year and Date
      2015-02-02 – 2015-02-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Partitioning of Large-ion Lithophile Elements Between Aqueous Fluids and Melts: Role of Saline Fluids in Sub-arc Mantle2014

    • Author(s)
      Kawamoto T.
    • Organizer
      アメリカ地球物理学連合秋季大会
    • Place of Presentation
      合衆国サンフランシスコ市モスコーンセンター
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 塩水が島弧下マントルへイオン半径の大きい親石元素を運ぶ2014

    • Author(s)
      川本竜彦, 三部賢治, Bureau Helene, Reguer Solenn, Mocuta Cristian, Kubsky Stefan, Thiaudiere Dominique, 小野重明, 小木曽哲
    • Organizer
      日本鉱物科学会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-19
  • [Presentation] ピナツボハルツバージャイト捕獲岩と母岩デイサ イト中の角閃石の化学組成とSr-Nd同位体組成2014

    • Author(s)
      芳川雅子ほか
    • Organizer
      日本鉱物科学会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2014-09-19
  • [Presentation] Chemical compositions of coexisting aqueous fluid and silicate melt in the vicinity of second endpoint in the system peridotite-H2O and their bearing on the possible origin of komatiite and boninite by liquid-fluid immiscibility2014

    • Author(s)
      Mibe K、Kawamoto T
    • Organizer
      国際鉱物学会
    • Place of Presentation
      ヨハネスブルグ(南アフリカ)サントン会議センター
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-05
  • [Presentation] Slab-fluids contain chlorine: fluid inclusions in sub-arc mantle peridotites and partitioning experiments between aqueous fluids and magmas2014

    • Author(s)
      Kawamoto T、Mibe K
    • Organizer
      国際鉱物学会
    • Place of Presentation
      ヨハネスブルグ(南アフリカ)サントン会議センター
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-05
  • [Presentation] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab2014

    • Author(s)
      Kawamoto T, Yoshikawa M, Kumagai Y, Mirabueno MH, Okuno M, Kobayashi T
    • Organizer
      国際鉱物学会
    • Place of Presentation
      ヨハネスブルグ(南アフリカ)サントン会議センター
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-05
  • [Presentation] スラブ流体は塩水2014

    • Author(s)
      川本竜彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-05-02
  • [Presentation] ハロゲンと希ガスから明らかになった堆積物中間隙水起源のマントルウェッジ中流体2014

    • Author(s)
      小林真大, 角野浩史, 長尾敬介, 石丸聡子, 荒井章司, 芳川雅子, 川本竜彦, 熊谷仁孝, 小林哲夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-05-02
  • [Presentation] ピナツボ火山かんらん岩捕獲岩の岩石学的特徴と沈み込む海洋地殻による交代作用2014

    • Author(s)
      芳川雅子, 田村明弘, 荒井章司, 小林哲夫, 川本竜彦, 奥野充, Payot Betchaida, Rivera J. Danikko, Bariso B. Ericson, Mirabueno Ma. Hannah T.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28
  • [Presentation] 塩水による島弧下マントルへのイオン半径の大きな親石元素の移動2014

    • Author(s)
      川本竜彦, 三部賢治
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28
  • [Presentation] 西南日本の沈み込み帯メランジュ中のヒスイ輝石岩に記録された塩水2014

    • Author(s)
      森康、 重野未来、川本竜彦、 西山忠男
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      横浜市パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28

URL: 

Published: 2016-06-01  

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