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造山帯中の海台起源岩石の研究:海洋LIPの成因解明に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 19H01986
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

市山 祐司  千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (90625469)

研究分担者 熊谷 英憲  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), グループリーダー (10344285)
伊藤 久敏  一般財団法人電力中央研究所, 地球工学研究所, 上席研究員 (50371406)
田村 明弘  金沢大学, 地球社会基盤学系, 博士研究員 (80401884)
木村 純一  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 上席技術研究員(シニア) (30241730)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワードみかぶ帯 / 空知ー蝦夷帯 / 三波川帯 / ジルコンU-Pb年代 / Nd-Hf同位体 / 白金族元素 / 三波川変成帯 / 超苦鉄質岩類 / マントルプルーム / 海台 / 付加体 / 空知・蝦夷帯 / マントル / クロムスピネル / 微量元素 / 同位体
研究開始時の研究の概要

本研究では、造山帯中に取り込まれた海台起源火成岩類から、海洋地域の巨大火成岩岩石区(LIP)の形成メカニズムを明らかにすることを目的とする。西南日本外帯と北海道中軸帯に分布する白亜紀付加体(みかぶ帯、空知・エゾ帯)と変成帯(三波川帯、神居古潭帯)中の苦鉄質~超苦鉄質岩類を対象として、先端的な化学分析装置を駆使した主要・微量元素組成、同位体組成、ジルコンU-Pb年代の測定を実施する。本研究は、入手困難な海台の岩石試料を造山帯から採取することにより、海洋LIPの成因を解明するユニークな研究であり、マントル内部の進化、熱履歴、物質大循環の理解に向けた挑戦である。

研究成果の概要

過去の海洋地域のマントルプルーム活動の詳細を明らかにするため、造山帯中に取り込まれた海洋由来の火成岩類を対象に研究を実施した。みかぶ帯と空知・蝦夷帯では、ジュラ紀末~白亜紀前期の放射年代を示す火成岩類のマントルプルーム起源を示唆する化学的類似性を明らかにした。火成岩類の同位体トレンドは、同時期に形成された太平洋のジュラ紀海台よりもむしろ白亜紀海台に類似することが明らかとなった。三波川帯の超苦鉄質深成岩類の産状や鉱物化学組成は、結晶集積岩であることを示しており、泥質片岩に伴われるものはマントルプルーム火成活動によって、エクロジャイト相ユニットのものは島弧火成活動によって形成されたと考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、ジュラ紀~白亜紀にかけての海洋地域におけるマントルプルーム活動や沈み込み帯火成活動の痕跡を突き止めることに成功した。本研究の成果は、顕生代以降の古太平洋での火成活動履歴や沈み込み帯でのテクトニクスの解明に重要な束縛条件を与えると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] ソウル国立大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Shallow Depth, Substantial Change: Fluid-Metasomatism Causes Major Compositional Modifications of Subducted Volcanics (Mariana Forearc)2022

    • 著者名/発表者名
      Elmar Albers, John W. Shervais, Christian T. Hansen, Yuji Ichiyama, Patricia Fryer
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 10

    • DOI

      10.3389/feart.2022.826312

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Temporal and spatial mineralogical changes in clasts from Mariana serpentinite mud volcanoes: Cooling of the hot forearc-mantle at subduction initiation2021

    • 著者名/発表者名
      Yuji Ichiyama, Tatsuki Tsujimori, Patricia Fryer, Katsuyoshi Michibayashi, Akihiro Tamura, Tomoaki Morishita
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 384-385

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Slab‐fluid metasomatism in the Early Paleozoic forearc mantle deduced from the Motai serpentinites, South Kitakami Belt, northeast Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Ayaka、Ichiyama Yuji、Tamura Akihiro、Morishita Tomoaki
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 30 号: 1

    • DOI

      10.1111/iar.12387

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geochemistry and magmatic zircon U–Pb dating of amphibolite blocks in the Omi serpentinite mélange, north central Japan: Possible subduction of the Cambrian oceanic crust2020

    • 著者名/発表者名
      Yuji Ichiyama, Takahito Koshiba, Hisatoshi Ito, Akihiro Tamura
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 115 号: 4 ページ: 313-321

    • DOI

      10.2465/jmps.191205

    • NAID

      130007887992

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magma mixing model for the genesis of middle crust in the Izu?Bonin?Mariana arc: evidence from plutonic rocks in the Mineoka-Setogawa ophiolitic m?lange, central Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Ichiyama Yuji、Ito Hisatoshi、Tamura Akihiro、Arai Shoji
    • 雑誌名

      International Geology Review

      巻: 62 号: 4 ページ: 503-521

    • DOI

      10.1080/00206814.2019.1621779

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 隠岐島後に産する下部地殻起源捕獲岩の岩石学的特徴と形成過程:マント ルプルーム起源の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      樋口 莉央, 市山 祐司, 田村 明弘, 森下 知晃
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 三波川帯超苦鉄質岩類に含まれるクロムスピネルの微量元素組成2021

    • 著者名/発表者名
      青島 優生, 市山 祐司, Park Jung-Woo
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 蛇紋岩から推定されるマントルウェッジの加水様式:北海道中軸部鷹泊岩体にお ける検討2021

    • 著者名/発表者名
      高見澤 駿, 市山祐司, 山崎秀策, 田村明弘, 森下知晃
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 東北日本古生代高圧型変成岩類の 砕屑性ジルコン U-Pb 年代2021

    • 著者名/発表者名
      岡本彩香, 市山祐司, 伊藤久敏
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Fluid metasomatism in the cold nose of the Mariana subduction zone2021

    • 著者名/発表者名
      Elmar Albers, Christian T Hansen, John W. Shervais, Yuji Ichiyama
    • 学会等名
      GeoKarlsruhe
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Geochemical constraints on origin and formation of the Mikabu-Sorachi Plateau2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura, N., Ichiyama, Y., Miyazaki, T., Vaglarov, B.S., Chang, Q., Hanyu, T., Kimura, J-.I.
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Mantle Section Collected by Oman Drilling Project Phase 2: Comparison with the Izu-Mariana Serpentinites2020

    • 著者名/発表者名
      Ichiyama, Y.
    • 学会等名
      International Conference on Ophiolites and the Oceanic Lithosphere
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Petrological observation of core samples drilled from a mantle section of the Oman ophiolite: A preliminary report of the Oman Drilling Project Phase 22019

    • 著者名/発表者名
      Ichiyama, Y., Oman Drilling Project Phase 2 Scientific Party
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Geochemistry and zircon U-Pb ages of mafic rocks in the Mikabu and Sorachi-Yezo belts: Comparison with the Shatsky Rise2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura, N., Ichiyama, Y., Takahashi, S., Ito, H., Tamura, A, Morishita, T.
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] X-ray computed tomography characterization of the distribution of biogenic apatite and sedimentary structures in pelagic clay around Minamitorishima Island, western North Pacific2019

    • 著者名/発表者名
      Usui, Y., Iijima, K., Machiyama, H., Ichiyama, Y., Tanaka, E., Fujinaga, K., Yasukawa, K.
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mineralogical and petrological observation of core samples drilled from an ophiolite mantle section: Oman Drilling Project Holes BA1B, BA3A, and BA4A2019

    • 著者名/発表者名
      Ichiyama, Y., Oman Drilling Project Phase 2 Science Party
    • 学会等名
      Goldscmidt Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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