Geofluid activities and partial melting accompanied by mass transfer in continent collision zones

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26400513
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 河上 哲生 京都大学, 理学研究科, 准教授 (70415777)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 大陸衝突帯 / 塩素 / ホウ素 / 部分溶融 / 電気石 / 地殻流体 / 花崗岩 / ジルコン

Outline of Annual Research Achievements

約6－5億年前の大陸衝突帯である東南極セール・ロンダーネ山地パーレバンデの塩素に富む流体の流入時期について分析と考察を深めた。その結果、泥質片麻岩の温度圧力履歴と微細組織形成過程の詳細な検討に基づき、昇温変成期に塩素に富む流体の流入があり、部分溶融の進行に伴い共存流体中の塩素濃度が上昇した可能性が高いこと、また、そのような流体活動は衝突境界の下盤側で起きたことを明らかにした。また、同山地における他の塩素流体活動も考慮し、複数回にわたる局所的衝突と塩素流体活動の関係をモデル化して示し、Lithos誌に出版した。また、流体活動のタイミングや起源を探る目的で、セール・ロンダーネ山地一帯の試料を用いて、流体活動に伴ってできたザクロ石の酸素同位体測定やザクロ石とジルコンのREEパターンに関する考察も進めた。
また、塩素流体活動が認識されているリュツォ・ホルム岩体明るい岬において、電気石からコーネルピンが生じている試料について、エジンバラ大学でこれらの鉱物のホウ素同位体測定を行い、結果解析中である。さらに、同岩体スカレビックハルセンから、NaClに富むスカポライト脈の試料を見いだし、分析を進めた。これは、後退変成期に塩濃度が高い流体の流入があったことを示唆する。
領家帯における広域変成作用と花崗岩類の貫入時期の決定をジルコンU-Pb年代測定を用いて昨年度に引き続いて行い、従来のモナズ石による年代測定では、花崗岩から放出される流体の影響によってモナズ石が若返るなどした影響のため、正しい花崗岩の貫入年代が得られていなかったことを明らかにし、領家帯における新たな変成深成活動史を提案した。柳井地域の成果の一部はLithos誌に出版し、三河地域の成果については国際誌への投稿準備を進めた。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ベルン大学/ローザンヌ大学(スイス)
  • Country Name: SWITZERLAND
  • Counterpart Institution: ベルン大学/ローザンヌ大学
• [Int'l Joint Research] ヨハネスブルグ大学(南アフリカ)
  • Country Name: SOUTH AFRICA
  • Counterpart Institution: ヨハネスブルグ大学
• [Int'l Joint Research] エジンバラ大学(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: エジンバラ大学
• [Journal Article] Prograde infiltration of Cl-rich fluid into the granulitic continental crust from a collision zone in East Antarctica (Perlebandet, Sor Rondane Mountains). (2017)
  • Author(s): Kawakami, T., Higashino, F., Skrzypek, E., Grantham, G.H., Satish-Kumar, M., Tsuchiya, N., Ishikawa, M., Sakata, S., Hirata, T.
  • Journal Title: Lithos Volume: 274-275 Pages: 73-92.
  • DOI: http://doi.org/10.1016/j.lithos.2016.12.028
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Revisiting the high temperature metamorphic field gradient of the Ryoke Belt (SW Japan): new constraints from the Iwakuni-Yanai area. (2016)
  • Author(s): Skrzypek, E., Kawakami, T., Hirajima, T., Sakata, S., Hirata, T., Ikeda, T.
  • Journal Title: Lithos Volume: 260 Pages: 9-27.
  • DOI: http://doi.org/10.1016/j.lithos.2016.04.025
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Metamorphism and continental growth: Introduction (2016)
  • Author(s): Satish-Kumar, M., Kawakami, T., Nakano, N.
  • Journal Title: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences Volume: 111 Pages: 47-49.
  • DOI: http://doi.org/10.2465/jmps.160420
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sr and Nd Isotopic evidence in metacarbonate rocks for an extinct Island arc - ocean system in East Antarctica. (2016)
  • Author(s): Otsuji, N., Satish-Kumar, M., Kamei, A., Takazawa, E., Tsuchiya, N., Grantham, G. H., Kawakami, T., Ishikawa, M., Osanai, Y.
  • Journal Title: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences Volume: 111 Pages: 170-180.
  • DOI: http://doi.org/10.2465/jmps.151029a
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Infiltration of prograde Cl-rich fluid into the granulitic continental crust from a collision zone in East Antarctica (Perlebandet, Sor Rondane Mountains). (2017)
  • Author(s): Kawakami, T., Higashino, F., Skrzypek, E., Grantham, G.H., Satish-Kumar, M., Tsuchiya, N., Ishikawa, M., Sakata, S. & Hirata, T.
  • Organizer: Goldschmidt 2017
  • Place of Presentation: Paris
  • Year and Date: 2017-08-13 – 2017-08-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Oxygen isotope zoning in garnet from granulite facies rocks. (2017)
  • Author(s): Higashino, F., Rubatto, D., Kawakami, T., Bouvier, A.S.
  • Organizer: Goldschmidt 2017
  • Place of Presentation: Paris
  • Year and Date: 2017-08-13 – 2017-08-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Prograde infiltration of Cl-rich fluid into the granulitic continental crust from a collision zone in Perlebandet, Sor Rondane Mountains, East Antarctica. (2017)
  • Author(s): Kawakami, T., Higashino, F., Skrzypek, E., Satish-Kumar, M., Grantham, G., Tsuchiya, N., Ishikawa, M., Sakata, S., Hirata, T.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2017年大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2017-05-23
• [Presentation] On the origin of high temperature metamorphism within a magmatic arc: the case of the Cretaceous Ryoke belt (Japan) (2017)
  • Author(s): Skrzypek, E., Kawakami, T., Takatsuka, K.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2017年大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2017-05-23
• [Presentation] Significance of corona textures in ultra-high temperature metamorphic assemblages: A study between south-Indian and east- Antarctican sections. (2017)
  • Author(s): Mubarish, T., Sajeev, K., Kawakami, T.
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2017年大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2017-05-22
• [Presentation] Short-lived brine infiltration during upper amphibolite facies metamorphism in the continental collision zone. (2017)
  • Author(s): Higashino, F., Kawakami, T., Tsuchiya, N., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Grantham, G.H., Sakata, S. and Hirata, T.
  • Organizer: European Geoscience Union
  • Place of Presentation: Vienna
  • Year and Date: 2017-04-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 大陸衝突帯グラニュライト相下部地殻への昇温変成期の塩素に富む流体流入（東南極セールロンダーネ山地パーレバンデの例） (2017)
  • Author(s): 河上哲生, 東野文子, Skrzypek, E., Satish-Kumar, M., Grantham, G., 土屋範芳, 石川正弘, 坂田周平, 平田岳史.
  • Organizer: 変成岩などシンポジウム2017
  • Place of Presentation: 花巻
  • Year and Date: 2017-03-18 – 2017-03-20
• [Presentation] High-temperature metamorphism and fluid behavior in the Sor Rondane Mountains, East Antarctica -constraints from trace element compositions of garnet and zircon. (2017)
  • Author(s): Higashino, F., Kawakami, T., Tsuchiya, N., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Grantham, G.H., Sakata, S., Hirata. T.
  • Organizer: 変成岩などシンポジウム2017
  • Place of Presentation: 花巻
  • Year and Date: 2017-03-18 – 2017-03-20
• [Presentation] 瀬戸内東部地域に産する領家変成岩・花崗岩の岩石学的研究. (2017)
  • Author(s): 葛立恵一, 河上哲生
  • Organizer: 変成岩などシンポジウム2017
  • Place of Presentation: 花巻
  • Year and Date: 2017-03-18 – 2017-03-20
• [Presentation] Prograde Cl-rich fluid infiltration to the middle crust of the continental collision setting - An example from Perlebandet, Sor Rondane Mountains, East Antarctica. (2016)
  • Author(s): Kawakami, T., Higashino, F., Skrzypek, E., Satish-Kumar, M., Grantham, G., Tsuchiya, N., Ishikawa, M., Sakata, S., Hirata, T.
  • Organizer: 第7回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 立川
  • Year and Date: 2016-11-29
• [Presentation] High-temperature metamorphism and fluid behavior in the Sor Rondane Mountains, East Antarctica -constraints from trace element compositions of garnet and zircon. (2016)
  • Author(s): Higashino, F., Kawakami, T., Tsuchiya, N., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Grantham, G.H., Sakata, S., Hirata. T.
  • Organizer: 第7回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 立川
  • Year and Date: 2016-11-29
• [Presentation] U-Pb zircon ages obtained from the Kiyosaki granodiorite and the Mitsuhashi granodiorite in the Mikawa area, Ryoke belt, SW Japan. (2016)
  • Author(s): Takatsuka, K., Kawakami, T., Skrzypek, E., Sakata, S.
  • Organizer: 第7回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 立川
  • Year and Date: 2016-11-29
• [Presentation] 三波川変成帯別子地域「端出場メランジュ帯」に記録された高圧変成岩上昇時の岩石-水相互作用. (2016)
  • Author(s): 石山悠和, 河上哲生, 平島崇男.
  • Organizer: 日本鉱物科学会2016年年会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2016-09-23 – 2016-09-25
• [Presentation] 領家帯三河地域に産する新期領家花崗岩に見られるU-Pbジルコン年代とCHIMEモナズ石年代の不一致. (2016)
  • Author(s): 髙塚紘太, 河上哲生, スクリペク エティエン, 坂田周平, 大林秀行, 平田岳史.
  • Organizer: 日本地質学会第123年学術大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-09-10 – 2016-09-12
• [Presentation] 東南極セール・ロンダーネ山地パーレバンデにおける大陸衝突帯中～下部地殻への塩素に富む流体流入のタイミング. (2016)
  • Author(s): 河上哲生, 東野文子, エティエン スクリペク, サティシュ クマール, ジェフリー グランサム, 土屋範芳, 石川正弘, 坂田周平, 平田岳史.
  • Organizer: 日本地質学会第123年学術大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-09-10 – 2016-09-12
• [Presentation] Discrepancy between U-Pb zircon and monazite dates in granitoids from the Ryoke Belt (Iwakuni-Yanai area, SW Japan). (2016)
  • Author(s): Skrzypek, E., Kawakami, T., Sakata, S., Hattori, K., Hirata, T.
  • Organizer: 日本地質学会第123年学術大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-09-10 – 2016-09-12
• [Presentation] ザクロ石とジルコンの微量元素組成から制約する高温変成作用と流体の挙動：東南極セール・ロンダーネ山地の例. (2016)
  • 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, グランサム・ジェフ, 坂田周平, 平田岳史.
  • Organizer: 日本地質学会第123年学術大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-09-10 – 2016-09-12
• [Remarks]
  • URL: http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/~web-pet/kawakami_j.htm