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琉球弧・沖縄トラフのマグマ活動における揮発性成分の寄与解明

研究課題

研究課題/領域番号 19F19787
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関独立行政法人国立科学博物館

研究代表者

谷 健一郎  独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (70359206)

研究分担者 MURCH ARRAN  独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-11-08 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2021年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード沖縄トラフ / 琉球弧 / 火山岩 / 地球化学的特徴
研究開始時の研究の概要

琉球弧・沖縄トラフは典型的な島弧・背弧海盆系であるが、その火山活動史については基礎的な地球化学的データすらも十分に揃っておらず、その全容は明らかになっていない。
本研究では受入研究機関が収蔵する沖縄トラフの火山岩コレクションについて系統的な地球化学・岩石学的分析を行う。琉球弧火山岩類については地質調査を実施し、新規に採集する。これらの試料について全岩・鉱物化学組成分析を行い、琉球弧・沖縄トラフにおけるマグマ活動の全容を明らかにする。その後、火山ガラスや斑晶中のメルト包有物について揮発性成分分析を行い、琉球弧・沖縄トラフにおける沈み込み帯物質循環やマグマ成因について包括的に理解することを目指す。

研究実績の概要

2021年度は沖縄トラフ火山岩類について、フーリエ変換赤外分光光度計を用いた火山ガラスと斑晶鉱物に含まれるガラス包有物の揮発性成分分析を行った。本分析は海洋研究開発機構(JAMSTEC)のMcIntosh博士との共同研究としてJAMSTEC設置の装置を用いて実施した。
また沖縄トラフ流紋岩の一部試料に、地殻物質が部分溶融して形成されたメルトが共存している組織が見つかり、これらの試料については地殻物質の形成時期を制約するために、レーザーアブレーションICP質量分析計を用いて、ジルコンU-Pb年代測定を行った。その結果、流紋岩質マグマの起源物質として、中生代の花崗岩質大陸地殻が寄与していることが、ジルコンU-Pb年代測定から初めて明らかとなった。これは昨年度実施した表面電離型質量分析装置を用いたRb-Sr・Nd-Sm同位体組成分析から得られたマグマ起源物質の制約とも整合的な結果である。
これらの成果については、昨年度までの成果と併せて国際学会にて3件発表を行い、現在論文投稿準備を進めている。本研究で得られた成果は琉球弧・沖縄トラフのマグマ形成史、火山活動史を理解する上で、今後極めて重要な基礎データとなるものである。研究分担者(Murch博士)の滞在期間中、新型コロナウィルス感染拡大によって計画していた野外調査の大部分は実施することができなかった。本年度実施予定であった沖縄トラフでの調査航海も前々航において船内感染者が出たため、航海が中止となってしまった。しかしその反面、収蔵岩石標本の系統的かつ膨大な地球化学・岩石学的データを取得して、大きな成果を挙げることができた。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] Geochemical constraints on bimodal magmatism in Okinawa Trough, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Murch, A.P., Tani, K., Sano, T. and Yoneda, S.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2021 Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A highly diverse silicic end member of a bimodal magma suite formed in an active continental back arc, Okinawa Trough2021

    • 著者名/発表者名
      Murch, A.P., Tani, K., Sano, T. and Yoneda, S.
    • 学会等名
      The 2021 General Assembly of the European Geosciences Union
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The origin of bimodal magmatism in the Okinawa Trough, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Murch, A.P., Tani, K., Sano, T. and Yoneda, S.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-11-29   更新日: 2024-03-26  

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