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2014 Fiscal Year Annual Research Report

中央海嶺下マントルの再考:マントルの均質/不均質化と海洋プレートの物質科学的実体

Research Project

Project/Area Number 26287134
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

森下 知晃  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (80334746)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 勝彦  独立行政法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, グループリーダー/上席研究員 (70251329)
仙田 量子  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環分野, 技術研究員 (50377991)
濱田 盛久  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環分野, 研究員 (60456853)
針金 由美子  独立行政法人産業技術総合研究所, 地球情報研究部門, 主任研究員 (90569360)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords中央海嶺 / 深海性かんらん岩 / 地殻物質リサイクリング / モホ / マントル掘削
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、中央海嶺近傍で採取されたかんらん岩について、特に、メルト成分に枯渇したかんらん岩に着目し、このメルト成分に枯渇したかんらん岩が、現在の中央海嶺下の火成活動より以前の融解を受けたかんらん岩である可能性を検討する内容である。
今年度は、インド洋中央海嶺近傍で採取されたかんらん岩に着目して、まずは、枯渇したかんらん岩の探索と、文献調査によるインド洋中央海嶺北部ー南部にかけてのかんらん岩の特徴を明らかにした。その結果、拡大速度の遅い北部地域と拡大速度が中程度の南部地域であるが、いずれにおいても、メルト成分に比較的枯渇したかんらん岩が、中央海嶺軸近傍、断裂帯・トランスフォーム断層というテクトニックにやや異なる場所であるにもかかわらず採取されていることがわかった。また、特に南部地域の中で、従来の中央海嶺下作用では形成されにくい岩相である斜方輝石に富む岩石が含まれていることがわかった。
これらの試料に対し、Os同位体比を測定した結果、中央海嶺下マントルの値よりも優位に高いことから、これらの試料がしづみコム海洋プレート成分付加することによって形成された可能性を考え、現在詳細を検討中である。
また、含水量を測定するために蛇紋岩化の影響をほとんど受けていない北海道の幌満かんらん岩体の試料を用いて、FTIRを用いた測定方法の開発を行った。分析方法については、現在も検討中である。
さらに、蛇紋岩化の影響をほとんど受けていない試料である北極海ガッケル海嶺の試料に関して、解析を始めた。ヒューストン大学のジョン スノウ教授と共同研究で、ガッケル海嶺の輝石の含有量の異なる試料の解析を始めたところである。また、変形程度が高い試料に関しては、結晶方位の測定を開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

白金属元素や、硫化鉱物の分布など、Os同位体測定値を定量的に議論するためのデータの取得が遅れている。
また、軽元素分析についても、マシンタイムの調整がつかずに進めることができなかった。

Strategy for Future Research Activity

まずは、北極海ガッケル海嶺の試料を精力的に進める予定である。その理由は、蛇紋石化程度が少なく、分析に適しているからである。今年度は、軽元素の測定を開始する予定である。これらの試料に対し、Os同位体分析、白金族元素分析、硫化鉱物の分布など複合的な検討を行う。
Os同位体比による融解年代の推定は、そのかんらん岩の成因を考える上で重要なデータであり、この推定年代値を一つの古いー新しい融解の指標として、その他の化学分析値を比較していく予定である。
また、含水量の直接分析についても進め、含水量は変動しやすいことが知られているので、軽元素やLIL元素などの水に富む流体とともに移動する成分と複合的に検討することで、中央海嶺下では水成分に乏しいと考えられているかんらん岩の予想値の設定と、測定値を比較することで、古い時代に融解したかんらん岩の検出を試みる。

Causes of Carryover

試料の選別が十分ではなく、次の段階である化学分析の時間を得ることができなかった。次年度に集中して分析することで対応する。

Expenditure Plan for Carryover Budget

昨年度分析ができなかった試料に関して、分析補助を増やし、謝金、旅費で使用する予定である。

  • Research Products

    (19 results)

All 2914 2015 2014

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Moho Transition Zone in the Cretaceous Andaman ophiolite, India: a passage from the mantle to the crust.2914

    • Author(s)
      Ghosh, B., Morishita, T., Gupta, B.S., Tamura, A., Arai, S. and Bandyopadhyay, D.
    • Journal Title

      Lithos

      Volume: 198-199 Pages: 117-128

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2014.03.027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geochemistry of spinel-hosted amphibole inclusions in abyssal peridotite: insight into secondary melt formation in melt- peridotite reaction2014

    • Author(s)
      Tamura, A., Morishita, T., Ishimaru, S., Arai, S.
    • Journal Title

      Contributions to Mineralogy and Petrology

      Volume: 167 Pages: 974

    • DOI

      10.1007/s00410-014- 0974-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Grain-scale plastic deformation of chromite from podiform chromitite of the Naga-Manipur ophiolite belt, India; Implication to mantle dynamics2014

    • Author(s)
      Ghosh, B., Ray, J., Morishita, T.
    • Journal Title

      Ore Geology Reviews

      Volume: 56 Pages: 199-208

    • DOI

      10.1016/j.oregeorev.2013.09.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polybaric crystallization differentiation of H2O-saturated island arc low-K tholeiite magmas: A case study of the Izu-Oshima volcano in the Izu arc2014

    • Author(s)
      Morihisa Hamada, Yuko Okayama, Takayuki Kaneko, Atsushi Yasuda and Toshitsugu Fujii
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 66 Pages: 65

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Volatile (F and Cl) concentrations in Iwate olivine-hosted melt inclusions indicating low-temperature subduction2014

    • Author(s)
      Estelle Rose-Koga, Kenneth Koga, Morihisa Hamada, Thomas Helois, Martin Whitehouse and Nobumichi Shimizu
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 66 Pages: 81

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-81

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water content in arc basaltic magma in the Northeast Japan and Izu arcs: an estimate from Ca/Na partitioning between plagioclase and melt2014

    • Author(s)
      Masashi Ushioda, Eiichi Takahashi, Morihisa Hamada, and Toshihiro Suzuki
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 66 Pages: 127

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-127

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Re-evaluating digestion methods for highly siderophile element and 187Os isotope analysis: Evidence from geological reference materials2014

    • Author(s)
      Ishikawa, A., Senda, R., Suzuki, K., Dale, C. W., Meisel, T.
    • Journal Title

      Chemical Geology

      Volume: 384 Pages: 27-46

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2014.06.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microstructures, composition, and seismic properties of the Ontong Java Plateau mantle root2014

    • Author(s)
      Tommasi, A., Ishikawa, A.
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 15 Pages: 4547-4569

    • DOI

      10.1002/2014GC005452

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Back-arc mantle evolution inferred from Peridotite Xenoliths from the Japan Sea2014

    • Author(s)
      Morishita, T., Ichiyama, Y., Tamura, A. and Arai, S.,
    • Organizer
      American Geophysical Union
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      2014-12-19 – 2014-12-19
  • [Presentation] Insight into the uppermost mantle section of nascent arc2014

    • Author(s)
      Morishita, T., Tani, K., Dilek, Y., Tamura, A. and Arai, S.
    • Organizer
      Ophiolite Symposium
    • Place of Presentation
      Damghan, Iran
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-18
    • Invited
  • [Presentation] Example from harzburgite in Izu-Bonin forearc area2014

    • Author(s)
      Harigane, Y., Michibayashi, K., Morishita, T., Dick, H.J.B., Ishiduka, O.
    • Organizer
      Ophiolite Symposium
    • Place of Presentation
      Damghan, Iran
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-18
    • Invited
  • [Presentation] オスミウム同位体比と白金族元素組成から見た海洋プレー ト下部地殻トロクトライトの形成2014

    • Author(s)
      Ryoko Senda, Akira Ishikawa, Tomoaki Morishita, Katsuhiko Suzuki, Teruaki Ishii
    • Organizer
      日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2014-09-16 – 2014-09-18
  • [Presentation] マントル融解過程に伴う強親鉄性元素の挙動2014

    • Author(s)
      石川晃
    • Organizer
      資源地質学会第64回年会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • Invited
  • [Presentation] Petrological evidence for arc-metasomatized peridotites beneath the mid-ocean ridges2014

    • Author(s)
      Morishita, T.
    • Organizer
      6th Orogenic Lherzolite Coference
    • Place of Presentation
      Marrakesh, Morocco
    • Year and Date
      2014-05-09 – 2014-05-09
  • [Presentation] Osmium isotope heterogeneity in the Pacific uppermost mantle2014

    • Author(s)
      Ishikawa, A., Senda, R., Tani, K., Suzuki, K., Ishii, T.
    • Organizer
      6th International Orogenic Lherzolite Conference
    • Place of Presentation
      Marrakech, Morocco.
    • Year and Date
      2014-05-09 – 2014-05-09
  • [Presentation] PGE abundances and Os isotope ratios of troctolite from the Pacific oceanic lithosphere2014

    • Author(s)
      Ryoko Senda, Akira Ishikawa, Tomoaki Morishita, Katsuhiko Suzuki, Teruaki Ishii
    • Organizer
      6th International Orogenic Lherzolite Conference
    • Place of Presentation
      Marrakech, Morocco.
    • Year and Date
      2014-05-09 – 2014-05-09
  • [Presentation] 中央海嶺下に存在する島弧マントル物質の物質学的証拠2014

    • Author(s)
      森下知晃・仙田量子・鈴木勝彦・中村謙太郎・佐藤暢・沖野郷子
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-04-28
  • [Presentation] H2Oに飽和した島孤ソレアイトマグマの結晶分化作用:伊豆大島火山における事例研究2014

    • Author(s)
      浜田盛久,岡山悠子,金子隆之,安田敦,藤井敏嗣
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-04-28
  • [Book] Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems: TAIGA Concept2015

    • Author(s)
      Morishita, T., Nakamura, K., Shibuya, T., Kumagai, H., Sato, T., Okino, K., Sato, H., Nauchi, R., Hara, K. and Takamaru, R
    • Total Pages
      666(only part of chapter 2)
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2016-06-01  

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