大陸衝突帯における地殻内流体活動・部分溶融とそれに伴う物質移動の理解

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26400513
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 河上 哲生 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70415777)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 大陸地殻 / 流体 / 変成作用 / 花崗岩 / 部分溶融 / ホウ素 / 塩素

Outline of Annual Research Achievements

ネパール・ダンクッタ地域に分布する主中央衝上断層（MCT）下盤側の電気石濃集岩や電気石脈を詳細に調べた結果、含B流体活動は下盤側の変成作用の昇温期～ピーク直後に起きたと判明した。MCT上盤側の高変成度片麻岩中に含B流体が流入した結果、部分溶融が誘発されて優白質花崗岩が生じた可能性がある。
領家変成帯において、新期領家花崗岩起源の熱水流体と泥質変成岩の反応により形成された珪線石脈の成因を明らかにした。600℃、0.3GPa程度の条件下でa(Na+)/a(H+)、a(K+)/a(H+)およびa(Mg2+)/a(H+)が低い流体が流入すると、長石類・黒雲母を溶解して珪線石を作る反応が起こりうることを熱力学計算から示した。またその際に再結晶した石英は珪線石・白雲母を包有し、カソードルミネッセンス像の青色発光が弱い傾向があることも明らかにした。これは花崗岩周辺の泥質岩類に対する酸性流体の影響を評価するツールになり得る。
また、領家変成帯のミグマタイト中のザクロ石-ジルコン間の希土類元素（REE）分配について検討を行い、微細組織の観点からは同時共存しているにもかかわらず、超高温変成岩中とは異なり、ジルコンの重希土類パターンはフラットにならず、REE分配係数も1に近づかないことを見いだした。これは、安易にジルコンのREEパターンを用いて高度変成作用のタイミングを制約することの危険性を示す。
三波川変成帯国領川地域において、蛇紋岩と泥質岩の境界で含B流体活動により電気石濃集層が形成されたタイミングは、変成ピーク後の上昇期であったことがわかった。
東南極セール・ロンダーネ山地パーレバンデの泥質片麻岩類の記録する温度-圧力-時間履歴の解析と含Cl流体活動のタイミング制約を試み、ピーク変成作用直後の約580Ma頃に700℃、0.7GPa程度の条件下で含Cl流体活動が起きたことを明らかにした。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初計画ではセール・ロンダーネ山地の試料については取り扱わない予定であったが、本研究の他地域からの知見との比較のためには、同じ基準・手法でのデータ取得が必要になってきたため、パーレバンデ地域のデータを追加取得し、温度-圧力-時間履歴を制約した。そのため、リュツォ・ホルム岩体やタトラ山地の塩素流体活動の痕跡探しが後回しになっている。しかし全体としてはおおむね計画したペース通りに研究が進んでいると判断できる。

Strategy for Future Research Activity

リュツォ・ホルム岩体・タトラ山地などにおける塩素に富む流体活動の痕跡探しを引き続き重点的に行う。また、リュツォ・ホルム岩体における含ホウ素流体活動の痕跡を残した試料を用いて、SIMSによるホウ素同位体比分析の準備を進め、エジンバラ大学で分析を実施する。

Causes of Carryover

次年度以降に計画している、エジンバラ大学におけるホウ素同位体比測定の実施に必要な分析経費が、円安の進行に伴い不足する見込みとなったため、物品費の使用（ノートパソコン・ソフト類の購入）を見合わせたことによる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度以降のエジンバラ大学におけるホウ素同位体比測定経費の一部として使用する。

Research Products

• [Presentation] Duration of low-P/T type metamorphism and zircon/garnet REE partitioning in migmatites, Ryoke metamorphic belt, Japan. (2015)
  • Author(s): Kawakami, T., Horie, K., Hokada, T., Hattori, K., Hirata, T.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2015-05-27
• [Presentation] Comparison of Sr-Nd isotope data from N. Mozambique and Dronning Maud Land and Sor Rondane, Antarctica. (2015)
  • Author(s): Grantham, G.H., Satish-Kumar, M., Otsuji, N., Burger, E., Kawakami, T., Ishikawa, M., Tsuchiya, N., Le Roux, P.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2015-05-27
• [Presentation] Sr and Nd isotopes in metacarbonate rocks as proxies for paleo-tectonic reconstruction prior to supercontinent assembly (2015)
  • Author(s): Satish-Kumar, M., Otsuji, N., Kamei, A., Takazawa, E., Tsuchiya, N., Grantham, G.H., Ishikawa, M., Kawakami, T., Osanai, Y.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2015-05-27
• [Presentation] REE and Sr and Nd isotopic compositions of granitic rocks from the Hua Hin area, Thailand. (2015)
  • Author(s): Yuhara, M., Kamei, A., Nakano, N., Yoshimoto, A., Kawakami, T., Kamikubo, H., Osanai, Y., Charusiri, P.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2015-05-25
• [Presentation] 角閃岩相高温部における塩水流入に伴うザクロ石-角閃石脈の形成と物質移動 (2015)
  • Author(s): 東野文子, 河上哲生, 土屋範芳, サティシュ・クマール, 石川正弘, ジェフリー・グランサム
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2015-05-24
• [Presentation] ネパール東部ダンクッタ地域MCTゾーンにおけるH2O流体活動とヒマラヤ優白質花崗岩形成に対する役割 (2015)
  • Author(s): 河上哲生, 酒井治孝, 佐藤活志
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2015-05-24
• [Presentation] Duration of low-P/T type metamorphism and zircon/garnet REE partitioning in migmatites from the Aoyama area, Ryoke metamorphic belt, SW Japan. (2015)
  • Author(s): Kawakami, T., Horie, K., Hokada, T., Hattori, K., Hirata, T.
  • Organizer: 変成岩などシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-15
• [Presentation] An attempt at deciphering the tectono-thermal history of the Ryoke Belt (Yanai area, Yamaguchi Prefecture). (2015)
  • Author(s): エティエン・スクリペク, 河上哲生, 池田剛
  • Organizer: 変成岩などシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-15
• [Presentation] 角閃岩相高温部における高濃度塩水流入によるザクロ石‐角閃石脈の形成と物質移動‐東南極セール・ロンダーネ山地ブラットニーパネの例. (2015)
  • Author(s): 東野文子, 河上哲生, 土屋範芳, サティシュ・クマール, 石川正弘, ジェフリー・グランサム
  • Organizer: 変成岩などシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-15
• [Presentation] 愛知県御油地域領家変成帯の岩石学的研究. (2015)
  • Author(s): 高塚紘太, 河上哲生, エティエン・スクリペク
  • Organizer: 変成岩などシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-15
• [Presentation] 三波川変成帯別子地域における電気石濃集層を含むメランジュ帯の岩石学的記載. (2015)
  • Author(s): 石山悠和, 河上哲生, 平島崇男
  • Organizer: 変成岩などシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-15
• [Presentation] Estimating the duration of low-P/T type metamorphism by SHIRMP zircon dating, Aoyama area, Ryoke metamorphic belt, Japan. (2015)
  • Author(s): Kawakami, T., Horie, K., Hokada, T., Hattori, K., Hirata, T.
  • Organizer: International Colloquium on Metamorphic Evolution and Asian Continental Growth
  • Place of Presentation: Fukuoka
  • Year and Date: 2015-02-14
• [Presentation] Garnet-hornblende vein formation and mass transfer by brine infiltration during upper amphibolite facies metamorphism: A case study from Brattnipene, Sør Rondane Mountains, East Antarctica. (2015)
  • Author(s): Higashino, F., Kawakami, T., Tsuchiya, N., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Grantham, G.H.
  • Organizer: International Colloquium on Metamorphic Evolution and Asian Continental Growth
  • Place of Presentation: Fukuoka
  • Year and Date: 2015-02-14
• [Presentation] A new scenario on magmatism and metamorphism in Thailand: Evidence from geochronological and geochemical syntheses. (2015)
  • Author(s): Charusiri, P., Osanai, Y., Nakano, N., Kawakami, T., Veeravinantanakul, A.
  • Organizer: International Colloquium on Metamorphic Evolution and Asian Continental Growth
  • Place of Presentation: Fukuoka
  • Year and Date: 2015-02-14
• [Presentation] 東南極セール・ロンダーネ山地パーレバンデにおける塩素に富むH2O流体活動のタイミング. (2014)
  • Author(s): 河上哲生, 東野文子, ジェフリー・グランサム, 石川正弘, 土屋範芳, サティシュ・クマール, 坂田周平, エティエン・スクリペク, 平田岳史, 高塚紘太
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 立川
  • Year and Date: 2014-12-02
• [Presentation] 角閃岩相高温部における高濃度塩水流入に伴う物質移動. (2014)
  • Author(s): 東野文子, 河上哲生, 土屋範芳, サティシュ・クマール, 石川正弘, ジェフリー・グランサム, 坂田周平, 平田岳史
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 立川
  • Year and Date: 2014-12-02
• [Presentation] セール・ロンダーネ山地での地殻流体に関する研究の優位性と意義. (2014)
  • Author(s): 土屋範芳, 宇野正起, 外田智千, 石川正弘, 坪川祐美子, 河上哲生, 東野文子, 豊島剛志, M. Satish-Kumar, 中村佳博
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 立川
  • Year and Date: 2014-12-02
• [Presentation] A synthesis on Sr-Nd isotope geochemistry and zircon geochronology in metacarbonate rocks from Sør Rondane Mountains, East Antarctica. (2014)
  • Author(s): Otsuji, N., Satish-Kumar, M., Kamei, A., Hokada, T., Horie, K., Ishikawa, M., Tsuchiya, N., Grantham G. H., Kawakami, T. and Ishikawa, M.
  • Organizer: 7th International SHRIMP Workshop
  • Place of Presentation: Tachikawa & Unazuki
  • Year and Date: 2014-09-26 – 2014-10-02
• [Presentation] The contribution of single zircon geochronology to understanding orogenic evolution – examples from East African and Kuunga Orogenies of Mozambique and Dronning Maud Land, Antarctica. (2014)
  • Author(s): Grantham, G.H., Macey, P., Horie, K., Hokada, T., Shiraishi, K., Kawakami, T., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Tsuchiya, N.
  • Organizer: 7th International SHRIMP Workshop
  • Place of Presentation: Tachikawa & Unazuki
  • Year and Date: 2014-09-26 – 2014-10-02
• [Presentation] Role of granitoids in the metamorphic evolution of the Ryoke Belt (Iwakuni-Yanai area, SW Japan). (2014)
  • Author(s): Skrzypek Etienne, 河上哲生, 天野早織.
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 領家変成帯青山高原地域ミグマタイト帯のジルコンのSHRIMP U-Pb年代. (2014)
  • Author(s): 河上哲生, 堀江憲路, 外田智千, 谷健一郎.
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 領家変成岩中の広域変成および接触変成起源の紅柱石と珪線石の識別. (2014)
  • Author(s): 天野早織, 河上哲生
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 大陸衝突帯で見られる高濃度塩水活動に伴う物質移動. (2014)
  • Author(s): 東野文子, 河上哲生, 土屋範芳, サティシュ・クマール, 石川正弘, ジェフ・グランサム.
  • Organizer: 日本鉱物科学会2014年年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] ネパールヒマラヤ、ダンクッタ地域MCTゾーンにおける変成同時のH2O流体流入と含電気石優白質花崗岩の成因論 (2014)
  • Author(s): 河上哲生, 酒井治孝, 佐藤活志
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [Presentation] 領家変成岩中に存在する流体起源の珪線石の多様な産状. (2014)
  • Author(s): 天野早織, 河上哲生
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [Presentation] 複数段階の濃い塩水活動の意義－東南極セール・ロンダーネ山地ブラットニーパネの例. (2014)
  • Author(s): 東野文子, 河上哲生, 土屋範芳, サティシュ・クマール, 石川正弘, ジェフ・グランサム.
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [Presentation] ジルコンのダブル（U-Pb, FT）年代測定による大陸衝突型造山帯ヒマラヤの解剖. (2014)
  • Author(s): 酒井治孝, 河上哲生, 佐藤活志, 平田岳史, 小林航, 岩野英樹, 檀原徹.
  • Organizer: 日本地質学会第121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [Remarks]
  • URL: http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/~web-pet/kawakami_j.htm