Understanding of chemical composition of subducting slab derived fluids under high temperature and high pressure conditions

• Project/Area Number: 19540504
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: KAWAMOTO Tatsuhiko Kyoto University, 大学院・理学研究科, 助教 (00303800)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2007: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: マグマ / 水 / スラブ / 沈み込み帯 / 臨界現象 / 高温高圧 / マントル / 臨界終端点 / 氷 / ラマン / 二酸化炭素 / ダイヤモンド

Research Abstract

水に富む流体と(1)堆積岩、および、水に富む流体と(2)高マグネシウム安山岩との間の臨界終端点を決定した。その結果、(1)火山フロントの下のスラブ直上では、沈み込む堆積岩層からマントルに付加される流体は、たっぷりとケイ酸塩成分を溶かし込んだ超臨界流体で、(2)マントルウェッジ内を上昇する高マグネシウム安山岩質成分を溶かし込んだ超臨界流体は、マグマと水流体に分離しマントルとそれぞれ反応し、2種類のマグマを作る仮説を提案する。

Research Products

• [Journal Article] Geochemical and S r-Nd isotopic characteristics and P-T estimates of mantle xenoliths from the French Massif Central : evidence for melting and multiple metasomatism by silicate-rich carbonatite andasthen ospheric melts. (2009)
  • Author(s): Yoshikawa, M., Kawamoto, TShibata, T., Yamamoto, J
  • Journal Title: Petrological Evolution of the European Litho spheric Mantle : From Archaean to Present Day. Geological Society of London (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高圧下の氷の分子模型をつくるー水の構造を理解するためにー (2008)
  • Author(s): 川本竜彦、高松尚久、黒岩健一
  • Journal Title: 現代化学 444 Pages: 51-54
  • NAID: 40015857364
• [Journal Article] 高圧下の氷の分子模型をつくる-水の構造を理解するために- (2008)
  • Author(s): 川本竜彦, 高松尚久, 黒岩健一
  • Journal Title: 現代化学 444 Pages: 51-54
  • NAID: 40015857364
• [Journal Article] The role of Al-defects on the equation of Al-(Mg,Fe)SiO_3 perovskite (2007)
  • Author(s): Andrault, D. Bolfan-Casanova, N., Bouhifd, M.A., Guignot, N., Kawamoto, T.
  • Journal Title: Earth and Planetary Science Letters 263 Pages: 167-179
• [Journal Article] Oxygen K-edge fine structures of water by x-ray Raman scattering spectroscopy under pressure conditions (2007)
  • Author(s): Fukui, H., Huotari, S., Andrault, D., Kawamoto, T
  • Journal Title: Journal of Chemical Physics 127
• [Journal Article] Second critical endpoint in the peridotite-H_2O system (2007)
  • Author(s): Mibe, K., Kanzaki, M., Kawamoto, T., Matsukage, K. N., Fei, Y., Ono, S
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research 112
• [Journal Article] Oxygen K-edge fine structures of water by x-ray Raman scattering spectroscopy under pressure conditions (2007)
  • Author(s): Fukui, H., Huotari, S., Andrault, D., Kawamoto, T.
  • Journal Title: Journal of Chemical Physics 127
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of Al-defects on the equation of Al-(Mg, Fe) Si03 perovskite (2007)
  • Author(s): Andrault, D. Bolfan-Casanova, N., Bouhifd, M. A., Guignot, N.,
  • Journal Title: Earth and Planetary Science Letters 263 Pages: 167-179
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Second critical endpoint in the peridotite-H20 system (2007)
  • Author(s): Mibe, K., Kanzaki, M., Kawamoto, T., Matsukage, K. N., Fei, Y.,
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research 112
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Geochemical and Sr-Nd isotopic characteristics and P-T estimates of mantle xenoliths from the French Massif Central : evidence for melting and multiple metasomatism by silicate-rich carbonatite and asthenospheric melts. Petrological Evolution of the European Lithospheric Mantle : From Archaean to Present Day
  • Author(s): Yoshikawa, M., Kawamoto, T., Shibata, T., Yamamoto, J
  • Journal Title: Geological Society of London (in press)
• [Presentation] Fluids in subduction zone 1 : significance of elemental partitioning between aqueous fluids and silicate melts (2008)
  • Author(s): T. Kawamoto
  • Organizer: 1^<st> TANDEM Workshop 2008
  • Place of Presentation: GRC, Ehime University
  • Year and Date: 2008-11-24
• [Presentation] 沈み込み帯でのマグマ作りに二酸化炭素は重要か? (2008)
  • Author(s): 川本竜彦
  • Organizer: 地球化学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学教養学部
  • Year and Date: 2008-09-17
• [Presentation] マグマと水の間の臨界終端点を探す : ミベセルを用いたX線ラジオグラフィーは不当に低い圧力を提案しているのか? (2008)
  • Author(s): 川本竜彦, 神崎正美, 三部賢治, 松影香子, 小野重明
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
  • Year and Date: 2008-05-26
• [Presentation] 火山フロントに産する玄武岩質マグマのCaに富む斜長石斑晶の含水量 (2008)
  • Author(s): 浜田盛久, 川本竜彦, 藤井敏嗣
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
  • Year and Date: 2008-05-25
• [Presentation] Fluids in subduction zone 1 : significance of elemental partitioning between aqueous fluids and silicate melts (2008)
  • Author(s): T. Kawamoto
  • Organizer: 1st TANDEM Workshop 2008
  • Place of Presentation: GRC, Ehime University
• [Presentation] スラブ由来流体相が超臨界流体であることの意義 (2008)
  • Author(s): 川本竜彦, 神崎正美, 三部賢治, 松影香子, 小野重明
  • Organizer: 日本地質学会, 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: 秋田大学
• [Presentation] 沈み込み帯でのマグマ作りに二酸化炭素は重要か (2008)
  • Author(s): 川本竜彦
  • Organizer: 地球化学会年会
  • Place of Presentation: 東京大学教養学部
• [Presentation] 火山フロントに産する玄武岩質マグマのCa に富む斜長石斑晶の含水量 (2008)
  • Author(s): 浜田盛久, 川本竜彦, 藤井敏嗣
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] 高速減圧実験により得られる珪長質マグマの気泡数密度 (2008)
  • Author(s): 浜田盛久, Didier Laporte, Nicolas Cluzel, Kenneth Koga, 川本竜彦
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] ラマン密度計のための二酸化炭素標準試料 (2008)
  • Author(s): 水上知行, 荒川雅, 山本順司, 鍵裕之, 榎並正樹, 川本竜彦, 小林記之, 平島崇男, 小山内康人, 石橋秀巳, Madhusoodhan Satish-Kumar
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] 臨界終端点を探す : ミベセルを用いたX 線ラジオグラフィーは不当に低い圧力を提案しているのか (2008)
  • Author(s): 川本竜彦, 神崎正美, 三部賢治, 松影香子, 小野重明
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] モル・タロウで高圧の氷の分子模型を作る (2008)
  • Author(s): 川本竜彦, 高松尚久, 黒岩健一
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] 高圧条件における水と氷6と氷12のその場観察とラマン分光 (2008)
  • Author(s): 川本竜彦, 熊谷仁孝, 中越邁, 佐藤良祐, 黒岩健一, 高松尚久
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] Looking for critical endpoints between silicate melts and aqueous fluids using x-ray radiography (2008)
  • Author(s): Kawamoto, T., Kanzaki, M., Mibe, K., Matsukage, K. N., Ono, S.
  • Organizer: MISASA-III
  • Place of Presentation: 鳥取県三朝町
• [Presentation] Looking for Critical Endpoints in Aqueous Fluids and Rocks : Input and Then Separation of Supercritical Fluids Underneath Volcanic Arcs (2007)
  • Author(s): Kawamoto, T., Kanzaki, M., Mibe, K., Matsukage, K. N., Ono, S.
  • Organizer: アメリカ地球物理学連合
  • Place of Presentation: サンフランシスコ 合衆国
• [Presentation] 炭酸塩マグマとケイ酸塩マグマの不混和現象の直接観察 (2007)
  • Author(s): 川本竜彦, 神崎正美
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: 東京大学
• [Presentation] 島弧の火山フロントに産する玄武岩質マグマのCaに富む斜長石斑晶の含水量とメルト包有物の含水量の比較 (2007)
  • Author(s): 浜田盛久, 藤井敏嗣, 川本竜彦
  • Organizer: 京都大学21世紀COEプログラム「活地球圏の変動解明」別府シンポジウム2007
  • Place of Presentation: 別府市B-con プラザ
• [Presentation] 島弧の火山フロントに産する玄武岩質マグマのCaに富む斜長石斑晶の含水量とメルト包有物の含水量の比較 (2007)
  • Author(s): 浜田盛久, 藤井敏嗣, 川本竜彦
  • Organizer: 日本鉱物科学会2007年度年会
  • Place of Presentation: 東京大学
• [Presentation] 火山弧のスラブ由来流体は超臨界状態で, 上昇中に水流体と含水メルトに分離する (2007)
  • Author(s): 川本竜彦, 神崎正美, 三部賢治, 松影香子, 小野重明
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] フランス中央山塊のマントル捕獲岩 : 温度圧力条件とフロゴパイトにとむ脈が部分融解してできた発泡したガラス (2007)
  • Author(s): 川本竜彦, 芳川雅子, 山本順司
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] Second critical endpoint between aqueous fluids and high-magnesian andesite/ oceanic sediment (2007)
  • Author(s): Kawamoto, T., Kanzaki, M., Mibe, K., Matsukage, K. N., Ono, S.
  • Organizer: 第7回高圧地球科学セミナー(HPMPS)
  • Place of Presentation: 宮城県松島
• [Presentation] ラマン分光実験と分子動力学計算から見た純水とアルカリ塩化物水溶液の水素結合の違い (2007)
  • Author(s): 熊谷仁孝, 神崎正美, 川本竜彦
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] Looking for Critical Endpoints in Aqueous Fluids and Rocks: Input and Then Separation of Supercritical Fluids (2007)
  • Author(s): T. Kawamoto, M. Kanzaki, K. Mibe, K. N. Matsukage, S. Ono
  • Organizer: American Geophysical Union, Fall Meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, U. S. A.