微小鉱物から読み取る三波川変成帯の成因

• Project/Area Number: 08J01967
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Geology
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 青木 一勝 Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
• Keywords: 累進変成作用 / 昇温変成作用 / 加水後退再結晶作用 / 変成相系列 / ジルコン / Nano-SIMS / 沈み込み帯 / 熱力学計算

Research Abstract

三波川変成帯最高変成度岩石の昇温および後退変成作用の温度-圧力-時間(P-T-time)条件を明らかにするため、三波川変成帯の模式地である四国中央部汗見川地域の最高変成度地域に産するザクロ石と石英が主要構成鉱物であるガーネタイトの岩石学的および熱力学的研究を行った。その結果、この岩石の最高変成P-T条件は、P=15-19kb,T=500-520℃であり、エクロジャイト相変成作用を被ったことを明らかにした。さらに、この地域に産する変成岩中に現在観察される鉱物組み合わせは、変成帯上昇時においてP=7-11kb,T=460-510℃(緑簾石角閃岩相)の条件で加水後退再結晶作用を被ったことにより生成したことも明らかにした。更に、Nano-SIMS(東大、佐野研設置)を用いてジルコンU-Pb年代分析を行った結果、その加水後退再結晶作用が85.6±3.0Maに起きたことが分かった。以上のことから、汗見川地域に産する最高変成度岩石は、エクロジャイト相の変成作用を被った後、上昇過程で85.6±3.0Maに緑簾石角閃岩相の条件で加水後退再結晶作用を被ったことが示された。以上の結果とこれまでに明らかにしてきた結果を組み合わせ,三波川変成帯の変成・形成プロセスを考えると、三波川変成岩の原岩は、沈み込み後、累進変成作用が進み、120-110Maに変成ピークを向え、最高変成度部では、エクロジャイト相に達した。その後、造山帯の走向と直交した南方向に、薄いスラブ状に上昇を開始し、66-61Ma頃に地殻中部(15-17km深度)で下位の四万十変成岩の上位に定置し、貫入を停止した。上昇中に昇温変成作用が進行している四万十変成岩から大量の流体が三波川変成岩を通過することにより、加水後退再結晶が進行し、三波川変成岩の多くは再結晶化して、累進的な構造、鉱物、年代の記録を失った。その後、地殻の隆起が起こり、50Ma頃に表層に露出し、現在に至ったと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Reply to "Comment on 'Metamorphic P-T-time history of the Sanbagawa belt in central Shikoku, Japan and implications for retrograde metamorphism during exhumation" by S.R.Wallis and S.Endo (2010)
  • Author(s): K.Aoki, K.Kitajima, H.Masago, M.Nishizawa, M.Terabayashi, S.Omori, T.Yokoyama, N.Takahata, Y.Sano, S.Maruyama
  • Journal Title: Lithos (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metamorphic P-T-time history of the Sanbagawa belt in central Shikoku, Japan and implications for retrograde metamorphism during exhumation (2009)
  • Author(s): K.Aoki, K.Kitajima, H.Masago, M.Nishizawa, M.Terabayashi, S.Omori, T.Yokoyama, N.Takahata, Y.Sano, S.Maruyama
  • Journal Title: Lithos 113 Pages: 393-407
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The youngest blueschist belt in SW Japan : implication for the exhumation of the Cretaceous Sanbagawa high-P/T metamorphic belt (2008)
  • Author(s): K. Aoki, T. Itaya, T. Shibuya, H. Masago, Y. Kon, M. Terabayashi, Y. Kaneko, T. Kawai, S. Maruyama
  • Journal Title: Journal of Metamorphic Geology 26 Pages: 583-602
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Sakawa(Sanbagawa)orogeny revisited : two independent orogenies proposed (2009)
  • Author(s): K.Aoki, S.Yamamoto, S.Maruyama
  • Organizer: 日本地質学会第116年学術大会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学・岡山
  • Year and Date: 2009-09-06
• [Presentation] Progressive metamorphism of the Sanbagawa belt revisited : Calculated P-Tpseudosection for pelitic schists in the NKMnFMASH system (2009)
  • Author(s): K.Aoki, S.Omori, S.Maruyama
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ・千葉
  • Year and Date: 2009-05-17
• [Presentation] Tectonic erosion ; the most significant orogenic process in the Earth history (2008)
  • Author(s): K. Aoki, T. Kawai, S. Maruyama
  • Organizer: International symposium of " From Genome to Snowball Earth, Metazoan Evolution and Habitable Planets : Multidisciplinary Relations "
  • Place of Presentation: 日本科学未来館・東京
  • Year and Date: 2008-10-01
• [Presentation] 四国中央部三波川変成帯の灰曹長石-黒雲母帯の変成P-T-t履歴 (2008)
  • Author(s): 青木一勝, 北島宏輝, 高畑直人, 佐野有司, 丸山茂徳
  • Organizer: 日本地質学会第115年学術大会
  • Place of Presentation: 秋田大学・秋田
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] Metamorphic P-T record in garnetite-pods from the Asemi-gawa region in the Sanbagawa belt, central Shikoku, Japan (2008)
  • Author(s): K. Aoki, S. Omori, S. Maruyama, M. Terabayashi
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ・千葉
  • Year and Date: 2008-05-25