2015 Fiscal Year Annual Research Report
島孤玄武岩マグマの脱ガス過程：二次イオン質量分析法によるアプローチ
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26800275
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
浜田 盛久 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 研究員 (60456853)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 無水鉱物の水 / 斜長石 / 島弧玄武岩 / 脱ガス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
火山岩中の無水鉱物には，ppmオーダーの微量の水素が不純物として含まれている．無水鉱物の水素含有量は，共存しているメルトに含まれる水の量や挙動の指標として利用可能である．本研究では，島弧玄武岩の中で量的に最も多く含まれる斜長石の水素含有量を二次イオン質量分析計（SIMS）を用いて定量化し，水に富む島弧玄武岩マグマの脱ガス過程を明らかにすることを目標とした．島弧玄武岩マグマの脱ガス過程を明らかにするため，本研究では，火山フロント上の伊豆大島火山の1986年噴火によって得られた斜長石斑晶を例として用いた．
本年度も， SIMSを用いて斜長石の水素を実際に分析するには至らなかった．代替の研究として，フーリエ変換赤外分光光度計（FTIR）を用いて，結晶横断方向で赤外吸光度がどのように変化するかを調べた．その結果，伊豆大島火山の斜長石の結晶内部の赤外吸光度はほぼ一定であり，水素含有量がほぼ均質であることが分かった．ただし，FTIRではうまく分析できない結晶の外縁部100ミクロンメートル以内では，火道を上昇するマグマからの脱ガスに応じて，斜長石の水素含有量が減少する傾向が認められ，マグマの火道上昇に伴う脱ガスの継続時間が数十分以内であったことが推定された．
海洋研究開発機構・高知コア研究所の牛久保孝行博士と清水健二博士の協力を得て，水素含有量が既知の斜長石をSIMSで分析して，ppmオーダーの微量の水素が分析可能であるかどうか検討した．その結果，斜長石の水素濃度とSIMSで得られる水素の二次イオンの強度との間に線形の関係があることが分かり，検量線を引いて斜長石中の微量の水素を定量分析することが可能であるとの見通しを立てることができた．
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