太平洋下マントルのオスミウム同位体年代分布

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25870162
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 石川 晃 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (20524507)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: マントル / かんらん岩 / オスミウム同位体 / 強親鉄性元素 / 太平洋

Outline of Annual Research Achievements

本研究では地球内部マントルにおける同位体不均質の程度・分布からその成因を明らかにする事を目的に、太平洋域のあらゆる造構場に産するかんらん岩－蛇紋岩のオスミウム同位体比ー強親鉄性元素濃度を系統的に分析した。具体的手法として、地球深部に由来する可能性がある「ホットスポット由来のかんらん岩捕獲岩」と浅部マントルに由来する「深海性かんらん岩、オフィオライトを構成する蛇紋岩」のオスミウム同位体比頻度分布や強親鉄性元素パターンに関する系統的差異の有無を検証した。本年度は、前年度までのデータ不足を補うためにトンガ海溝由来蛇紋岩、チリタイタオオフィオライト蛇紋岩、ミクロネシア・ポンペイ島かんらん岩捕獲岩を新たに入手し、分析を実施した。現在までに得られたデータを含めた解析の結果、深部由来のかんらん岩捕獲岩と全部由来の蛇紋岩との間に、強親鉄性元素パターンやオスミウム同位体比頻度分布に明瞭な違いが認められないことが判明した。これらの結果から、（１）地球の対流マントルほぼ全域が広いスケールで均質化されている、（２）細かいスケールでは原生代融解イベントに伴う同位体不均質が保持されている、（３）太古代以前の融解イベントにより形成された不均質性や金属核との反応を経験したマントルは存在しない、といった可能性が強く示唆された。これらの結果と考察について、アメリカ地球物理学連合で招待講演を行い、内外の研究者と意見交換をした。また今夏、日本で開かれるゴールドシュミット国際会議で新規データを含めた最終結果を発表し、その後論文として公表する予定である。

Research Products

• [Journal Article] In situ oxygen-isotope, major-, and trace-element constraints on the metasomatic modification and crustal origin of a diamondiferous eclogite from Roberts Victor, Kaapvaal Craton (2016)
  • Author(s): Riches, A.J.V., Ickert, R.B., Pearson, D.G., Stern, R.A., Jackson, S.E., Ishikawa, A., Kjarsgaard, B.A., Gurney, J.J.
  • Journal Title: Geochimica et Cosmochimica Acta Volume: 174 Pages: 345-359
  • DOI: 10.1016/j.gca.2015.11.028
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Ultrapotassic magma from the deep mantle, Leucite Hills lamproite, Wyoming USA (2015)
  • Author(s): Ishikawa, A., Kawai, K.
  • Journal Title: Journal of Geography (地学雑誌) Volume: 124 Pages: 515-523
  • DOI: 10.5026/jgeography.124.515
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Geology of the Eoarchean, >3.95 Ga, Nulliak supracrustal rocks in the Saglek Block, northern Labrador, Canada: the oldest geological evidence for plate tectonics (2015)
  • Author(s): Komiya, T., Yamamoto, S., Aoki, S., Sawaki, Y., Ishikawa, A., Tashiro, T., Koshida, K., Shimojo, M., Aoki, K., Collerson, K.D.
  • Journal Title: Tectonophysics Volume: 662 Pages: 40-66
  • DOI: 10.1016/j.tecto.2015.05.003
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Isotopic evidence for a link between Lyra Basin and Ontong Java Plateau (2015)
  • Author(s): Tejada, M.L.G., Shimizu, K., Suzuki, K., Hanyu, T., Sano, T., Nakanishi, M., Nakai, S., Ishikawa, A., Chang, Q., Miyazaki, T., Hirahara, Y., Takahashi, T., Senda, R.
  • Journal Title: Geological Society of America Special Papers Volume: 511 Pages: 251-269
  • DOI: 10.1130/2015.2511(14)
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Re-Os Isotope and highly siderophile element constraints on the origin of ancient depleted domains in the modern convecting mantle (2016)
  • Author(s): Ishikawa, A., Senda, R. Suzuki, K., Tani, K., Ishii, T.
  • Organizer: Goldschmidt 2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2016-06-26 – 2016-07-01
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Osmium isotope variations in the Pacific mantle: implications for the distribution of heterogeneity in the convecting mantle (2015)
  • Author(s): Ishikawa, A., Senda, R. Suzuki, K., Tani, K., Ishii, T.
  • Organizer: America Geophysical Union Fall Meeting
  • Place of Presentation: サンフランシスコ アメリカ、カリフォルニア州
  • Year and Date: 2015-12-14 – 2015-12-18
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 海洋性かんらん岩のオスミウム同位体分布から読むマントルの地球化学的構造とその進化 (2015)
  • Author(s): 石川 晃、仙田量子、鈴木勝彦、谷健一郎、石井輝秋
  • Organizer: 日本地質学会台122年学術大会
  • Place of Presentation: 信州大学長野キャンパス 長野県長野市
  • Year and Date: 2015-09-11 – 2015-09-13
• [Presentation] Osmium isotope heterogeneity in the Pacific mantle: implications for the evolution of convective mantle (2015)
  • Author(s): Ishikawa, A., Senda, R. Suzuki, K., Tani, K., Ishii, T.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ 千葉県千葉市
  • Year and Date: 2015-05-24 – 2015-05-28