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高圧変成岩中の流体包有物を用いた天然の深部流体の解読

研究課題

研究課題/領域番号 13J00057
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関京都大学

研究代表者

吉田 健太  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード流体包有物 / 高圧変成岩 / エクロジャイト / 三波川変成帯 / SPring-8 / X線トモグラフィ / マイクロサーモメトリー / ラマン分光 / 深部流体 / B-Li-C1相対組成 / 熱力学モデリング / X線CT / 岩体上昇史 / 負結晶
研究実績の概要

2014年度は2カ年の研究のまとめとして,三波川変成帯に産する高圧変成岩と石英脈を用いての,流体包有物から得られた深部流体の化学組成の情報を論文としてまとめ,Lithos誌にて公表した(Yoshida et al., 2015).具体的には,流体包有物の母相である石英の組織や,包有物の産状様式,包有物組成について,総合的に考察を行った.その結果,沈み込み帯深部の流体(水)のLi-B-Cl相対組成は,15km程度の浅部ではLiには乏しくBに富み(B/Cl比が高い)主成分としてNa-HCO3に富む,また,30-60kmの深部ではLiとBに富み(Li/Cl比,B/Cl比がともに高い)主成分としてNa-Clに富むという特徴を持つと提唱した.この組成特性は沈み込むスラブの脱水流体に由来すると言われている有馬型温泉水の特徴(大沢ほか,2010;風早ほか,2014など)と類似しており,沈み込むスラブから地表まで流体が上昇してくる移動経路の出発点での情報を物質学的に初めて制約した成果であると言える.
また,昨年度に引き続き,変成岩中の流体包有物の形態観察を放射光施設SPring-8を用いたX線トモグラフィにより行った.X線トモグラフィによる流体包有物の組成復元は,従来の加熱冷却実験とラマン分光に基づく手法(例えばBecker et al., 2010)で復元した組成と驚くべき一致を見せることを明らかにし(相対誤差にして1%未満),本手法が微少包有物に対して有効な観察手法であることを提示した.近年高分解能のX線トモグラフィを利用する機会は増えてきており,本研究で提案した新しい観察手法は微小流体包有物の研究に対して今後新たな切り口をもたらすことは間違いない.この新しい観察手法は,現在論文としてまとめ,Eur. Jour. Mineral.誌に投稿・改訂中である.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Geochemical features and relative B-Li-Cl compositions of deep-origin fluids trapped in high-pressure metamorphic rocks2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Hirajima, T., Ohsawa, S., Kobayashi, T., Mishima, T., and Sengen, Y.
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 未定 ページ: 50-64

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2015.03.002

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Grain-boundary diffusion rates inferred from grain-size variations of quartz in metacherts from a contact aureole.2013

    • 著者名/発表者名
      Okudaira, T, Bando, FL and Yoshida. K.
    • 雑誌名

      American Mineralogist

      巻: 98(4) 号: 4 ページ: 680-688

    • DOI

      10.2138/am.2013.4308

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Three-dimensional morphological observation of the small fluid inclusion using FIB-XCT technique.2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Hirajima, T., Miyake, A., Tsuchiyama, A., Ohi, S., Nakano, T., and Uesugi, K.
    • 学会等名
      XI International Eclogite Conference
    • 発表場所
      ドミニカ共和国,リオ・サン・ファン
    • 年月日
      2015-01-31 – 2015-02-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] FIB-X線CTを用いた微小流体包有物の形態観察2014

    • 著者名/発表者名
      吉田健太,平島崇男,三宅亮,土`山明,大井修吾,中野司,上杉健太朗
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2014年年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 三波川変成帯別子地域より見いだされたザクロ石Mnカルデラ型累帯構造の立体的記載とその成因2014

    • 著者名/発表者名
      吉田健太,平島崇男
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Geochemical features and H-Li-Cl relative compositions of deep-origin fluids trapped in hieh-Dressure metamorphic rocks.2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida. K., Hirajima, T., Ohsawa, S., Kobayashi, T., Mishima, T., and Sengen, Y.
    • 学会等名
      Geofluid 3 Nature and Dynamics of fluids in Subduction Zones
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Naに富む白雲母の組成改変から読み取った三波川変成帯上昇期の流体流入2013

    • 著者名/発表者名
      宣国健太・平島崇男
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Chemical facies and B-Li-Cl relative compositions of deep-fluids trapped in HP/LT metamorphic rocks : a case study in the Sanbagawa metamorphic belt, SW Japan.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., Hirajima, T., Ohsawa, S., Kobayashi, T., Mishima, T. and Sengen, Y.
    • 学会等名
      Xth International Eclogite Conference
    • 発表場所
      クールマイユール(イタリア)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 研究者個人WEBページ

    • URL

      http://metamorphicfl.jimdo.com/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 研究室WEBページ

    • URL

      http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/~web-petiindexj.htm

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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