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ヒスイ輝石岩に包有されたスラブ起源流体の塩濃度

研究課題

研究課題/領域番号 15K05352
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関北九州市立自然史・歴史博物館

研究代表者

重野 未来  北九州市立自然史・歴史博物館, 自然史課, 受託研究生 (90749558)

研究分担者 森 康  北九州市立自然史・歴史博物館, 自然史課, 学芸員 (20359475)
研究協力者 西山 忠男  
川本 竜彦  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード流体包有物 / 流体包有物の塩濃度 / スラブ流体 / ヒスイ輝石岩 / 曹長岩 / 蛇紋岩メランジ / 沈み込み帯 / 石英ヒスイ輝石岩 / 岩石・鉱物・鉱床学
研究成果の概要

日本各地のヒスイ(ヒスイ輝石岩類)と、その鉱物中の微小な流体包有物(数ミクロン)の内容物と塩濃度を調査した。プレート収束域で生成したヒスイには、沈み込んだ花こう岩類が変成作用を受け、沈み込むスラブ表面に沿って上昇する経路を経たものと、スラブ流体から生成した(スラブ表面から離れる経路の)ものがあった。スラブ表面に沿って上昇したヒスイ輝石岩とその曹長岩反応縁は薄い塩水を取り込み、スラブ流体から生成したものは濃い塩水を取り込んだ。これはスラブ表面付近の塩水が薄いことを示唆する。これよりヒスイの2つ成因を共に説明した新しいモデルと、成因の異なるヒスイに取り込まれたスラブ流体の2つの循環経路を提示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球規模の物質循環の中で、プレート収束域において過去にヒスイの生成や発達に関わる物質移動に重要な役割を果たした、海水起源とされる塩水の情報を捉えた。
プレート収束域の地殻-マントル境界付近において、過去に地下深く沈み込んだヒスイ(日本産)と、その鉱物中に数ミクロンの微小な包有物としてカプセルのように保存された塩水を調べた。塩水の内容物と塩濃度の違いから、ヒスイの2つの成因を共に説明する新たなモデルを考案した。さらに、成因の異なるヒスイに封じ込められて運ばれた、地下深部の水の2つの循環経路を提唱し、国石としても知られるようになったヒスイの成因と科学的意義を示した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Determination of reaction kinetics using grain size: An application for metamorphic zircon growth2018

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki, K., Mori, Y., Nishiyama, T., Suga, K., Shigeno, M.
    • 雑誌名

      Terra Nova

      巻: 30 号: 2 ページ: 162-168

    • DOI

      10.1111/ter.12322

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 開いた系における変成反応と物質移動の解析:2017

    • 著者名/発表者名
      西山忠男・森部陽介・森康・重野未来・湯口貴史
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 123 号: 9 ページ: 717-731

    • DOI

      10.5575/geosoc.2017.0021

    • NAID

      130006279048

    • ISSN
      0016-7630, 1349-9963
    • 年月日
      2017-09-15
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Jadeitites and associated metasomatic rocks from serpentinite mélanges in the Nishisonogi unit, Nagasaki Metamorphic Complex, western Kyushu, Japan: a review2017

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, T., Mori, Y., Shigeno, M.
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 112 号: 5 ページ: 197-216

    • DOI

      10.2465/jmps.170322

    • NAID

      130006201315

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interplay of ireversible reactions and deformation: a case of hydrofractruing in the rodingite-serepentinite sysytem.2017

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, T., Yoshida-Shiosaki, C., Mori, Y. and Shigeno, M.
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 4:1 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1186/s40645-016-0115-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Mixing and reaction of rocks facilitate fluid flow along the forearc slab-mantle interface.2018

    • 著者名/発表者名
      Mori, Y., Shigeno, M., Nishiyama, T.
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炭質物ラマン地質温度計で推定した西彼杵変成岩類の変成温度構造2018

    • 著者名/発表者名
      重野未来・森康・宮崎一博・西山忠男
    • 学会等名
      日本地質学会第125年学術大会(札幌大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 沈み込みメランジュにおける蛇紋岩の脱水交代作用:深部スロー地震との関連2018

    • 著者名/発表者名
      森康・重野未来・西山忠男
    • 学会等名
      日本地質学会第125年学術大会(札幌大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Metasomatic dehydration of serpentinite in subduction melanges.2018

    • 著者名/発表者名
      Mori, Y., Shigeno, M., Noro, K., Nishiyama, N., Masuyama, H., Ujiie, K., Nishiyama, T.
    • 学会等名
      International Joint Workshop on Slow Earthquakes 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高圧型変成作用の継続時間と速度定数:長崎変成コンプレックス西彼杵ユニットの例2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎一博・菅賢志・森康・重野未来・岩野英樹・檀原徹・八木公史・大林秀行・西山忠男・平田岳史
    • 学会等名
      日本地質学会第125年学術大会(つくば大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Major components and salinity of slab-derived fluids: insights from fluid inclusions in jadeitites and jadeite-quartz rocks2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeno, M., Mori, Y., Kawamoto, T., Nishiyama, T.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fluid flow, fluid-rock interaction and slow earthquakes at the forearc mantle corner2017

    • 著者名/発表者名
      Mori, Y., Shigeno, M., Nishiyama, T.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep subduction and the ultrahigh-pressure metamorphism of a Cretaceous accretionary prism, the Nishisonogi metamorphic rock, western Kyushu, Japan: Finding of diamond-graphite aggregates2017

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, T., Nishi, U., Yoshiasa, A., Ishimaru, S., Terauchi, M., Arai, S., Mori, Y., Shigeno, M., Ohfuji, H.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 沈み込み帯メランジュにおける流体移動メカニズムと深部スロー地震の関連(予察)2017

    • 著者名/発表者名
      森康・重野未来・西山忠男
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒスイ輝石岩類と曹長岩類の流体包有物からのスラブ流体へのアプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      重野未来・森康・川本竜彦・西山忠男
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2016年年会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] サブダクションチャネルとマントルウェッジを通って海洋から火山へ塩水が循環する2016

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2016年年会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛇紋岩メランジュにおける流体岩石相互作用と反応促進型透水性:深部スロー地震との関連2016

    • 著者名/発表者名
      森康・重野未来・西山忠男
    • 学会等名
      日本地質学会第123年学術大会
    • 発表場所
      日本大学文理学部キャンパス(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒスイ輝石岩の流体包有物の塩濃度~深さによる違いは見られるか?~.2015

    • 著者名/発表者名
      重野未来・森康・川本竜彦・西山忠男
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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