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新たな変成反応進行過程の提案と反応継続時間の推定

研究課題

研究課題/領域番号 16K05615
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
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

宮崎 一博  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 副研究部門長 (30358121)

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)
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)
西山 忠男  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (10156127)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード変成反応 / 動力学 / ジルコン / 変成鉱物 / オストワルド成長 / 界面律速型 / 拡散律速型 / 変成作用 / 成長動力学 / 地殻 / 変成岩
研究成果の概要

変成岩に普遍的に含まれるジルコンを用いて,反応動力学を推定する新たな手法を開発した.また,成長速度の定式化を行いジルコンの年代測定値から成長時間を見積もった.以上の手法と見積を沈み込み帯で形成された長崎変成岩に適応した.沈み込み帯深部では,物質の継続的な付加と低温高圧型変成作用が,変成帯全体としては約3千万年の時間スケールで,個々の試料では1千万年から2千万年の時間スケールで進行することを明らかにした.沈み込み帯深部では,低温条件ため界面反応進行速度が遅く,物質の移動拡散が容易にする変成流体が比較的豊富にあるこため,界面律速型反応度力学が卓越する.

研究成果の学術的意義や社会的意義

砕屑性ジルコンは変成泥岩にほぼ普遍的に含まれることから,本研究で開発した変成反応進行過程の解明及び変成反応継続時間の推定には汎用性がある.本手法を沈み込み帯深部で形成された変成岩に適応することで,日本列島が位置する沈み込み帯深部での変成反応に伴う流体の生成機構の解明につながる.即ち,どのような律速過程で脱水反応が起こり,どれくらいの時間スケールで進行したかを明らかにができる.流体生成機構と継続時間の推定は,沈み込み帯深部での流体生成が,島弧における地震の発生,マグマの発生,大規模な地殻変動を伴う造山運動の進行に大きな影響を及ぼすので重要である.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Kinetics and duration of metamorphic mineral growth in a subduction complex: zircon and phengite in the Nagasaki metamorphic complex, western Kyushu, Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki, K., Suga, K., Mori, Y., Iwano, H., Yagi, K., Shigeno, M., Nishiyama, T., Danhara, T. & Hirata, T.
    • 雑誌名

      Contributions to Mineralogy and Petrology

      巻: 115

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Peak metamorphic temperature of the Nishisonogi unit of the Nagasaki Metamorphic Rocks, western Kyushu, Japan2019

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

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 114 号: 4 ページ: 170-177

    • DOI

      10.2465/jmps.190423

    • NAID

      130007719437

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Timescale of material circulation in subduction zone: U?Pb zircon and K?Ar phengite double‐dating of the Sanbagawa metamorphic complex in the Ikeda district, central Shikoku, southwest Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Nagata Mitsuhiro、Miyazaki Kazuhiro、Iwano Hideki、Danhara Tohru、Obayashi Hideyuki、Hirata Takafumi、Yagi Koshi、Kouchi Yoshikazu、Yamamoto Koshi、Otoh Shigeru
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: - 号: 4 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1111/iar.12306

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Titanian andradite in the Nomo rodingite: Chemistry, crystallography, and reaction relations2019

    • 著者名/発表者名
      SCHMITT Alison C.、TOKUDA Makoto、YOSHIASA Akira、NISHIYAMA Tadao
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 114 号: 3 ページ: 111-121

    • DOI

      10.2465/jmps.180731

    • NAID

      130007677826

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ascent of a high-temperature metamorphic complex due to buoyancy beneath a volcanic arc: a mid-Cretaceous example from the eastern margin of Eurasia2018

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki K, Ikeda T, Matsuura H, Danhara T, Iwano H, Hirata T
    • 雑誌名

      International Geology Review

      巻: - 号: 6 ページ: 649-674

    • DOI

      10.1080/00206814.2018.1443403

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Progressive changes in lithological association of the Sanbagawa metamorphic complex, Southwest Japan: Relict clinopyroxene and detrital zircon perspectives2018

    • 著者名/発表者名
      Endo Shunsuke、Miyazaki Kazuhiro、Danhara Tohru、Iwano Hideki、Hirata Takafumi
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 27 号: 5 ページ: 12261-12261

    • DOI

      10.1111/iar.12261

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 中世の滑石石鍋分類の新たな指標:熱重量・示差熱分析とH2O含有量2018

    • 著者名/発表者名
      今岡照喜・森康・楮原京子・永嶌真理子
    • 雑誌名

      山口大学教育学部研究論叢

      巻: 68 ページ: 39-45

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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
  • [学会発表] Metamorphic mineral growth in subduction complex: an example of zircon and phengite in Nagasaki metamorphic complex, western Kyushu, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Miyazaki, Kenshi Suga, Yasushi Mori, Hideki Iwano, Koushi Yagi, Tadao Nishiyama, Miki Shigeno, Touru Danhara, and Takafumi Hirata
    • 学会等名
      EGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Switching of metamorphic growth kinetics due to volume fraction of metamorphic fluid2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎一博
    • 学会等名
      JpGU 地球惑星連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 天草下島に分布する長崎変成岩類の片麻岩に見られる部分溶融の証拠2019

    • 著者名/発表者名
      森 祐紀 池田剛 宮崎 一博
    • 学会等名
      JpGU 地球惑星連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 領家泥質片麻岩中のジルコンの砕屑性年代,変成年代,および成長動力学:柳井地域と三河地域の例2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎 一博 池田剛 岩野英樹  檀原徹 平田岳史
    • 学会等名
      日本地質学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [学会発表] Mixing and reaction of rocks facilitate fluid flow along the forearc slab-mantle interface2018

    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Metamorphic condition, age, and duration of the Takahama Metamorphic Rocks in Amakusa-Shimoshima, western Kyushu, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mori, Takeshi Ikeda, Kazuhiro Miyazaki
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 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
    • 発表場所
      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] 西彼杵泥質片岩ジルコン変成リムの成長動力 学と成長時間2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎一博・森康・重野未来・檀原徹・ 岩野英樹・八木公史・菅賢志・西山 忠男・平田岳史
    • 学会等名
      日本地質学会第123年学術大会
    • 発表場所
      東京都世田谷区
    • 年月日
      2016-09-10
    • 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
      東京都世田谷区
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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