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海洋地殻深部における変質作用の多様性

研究課題

研究課題/領域番号 20K04107
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

野坂 俊夫  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (80252948)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード海洋リソスフェア / 下部地殻 / 上部マントル / 斑れい岩 / かんらん岩 / 蛇紋岩 / 変質作用 / オフィオライト / 変質差用 / 岩石
研究開始時の研究の概要

海洋地殻は地球における岩石圏と水圏の間の最大の境界層である。そこでの岩石と水との反応(岩石の変質作用)は,地球システム全体における物質とエネルギーの循環に大きな役割を果たし,人類を取り巻く環境と地球の過去・現在・未来の姿に大きな影響を及ぼす。海洋下部地殻岩に関する最近の研究は,変質鉱物の種類や量が地域間で異なることを明らかにした。しかし同一地域でも変質作用には著しい不均質性と多段階性があるため,多様性をもたらした要因の解明には至っていない。そこで本研究では,岩石組織と鉱物の組成・共生関係を詳細に解析することによってこの問題を克服し,海洋地殻深部における変質作用の多様性の要因を明らかにする。

研究成果の概要

海洋地殻深部における典型的な変質鉱物である,蛇紋石,緑簾石,ブドウ石,滑石,およびそれらと共存する鉱物に焦点を絞り,産状と化学組成を分析し,組成―共生関係の解析を行った。その結果次のような有意義な発見があった。かんらん石の蛇紋石化作用と斜長石の緑簾石化の不適合性と,それらが酸化還元状態の指標として有効であること,海洋底掘削試料のカッティングスの分析が平均的変質度の指標として有効であること,蛇紋石化作用に伴うFeモンチセリ石の生成,および変成蛇紋岩中のNaに富む滑石の生成などである。これらはいずれも海洋下部地殻における変質作用の多様性の要因を解明するための有効な指標となる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球における岩石圏と水圏の間の最大の境界層である海洋リソスフェアの変質作用は,地球システム全体における物質とエネルギーの循環に大きな役割を果たし,人類を取り巻く環境と地球全体の過去・現在・未来の姿を正しく理解するための鍵となる。本研究では蛇紋岩中からモンチセリ石とNaに富む滑石を世界で初めて発見した。これらの鉱物のほか,蛇紋石,緑簾石,ブドウ石など,海洋下部地殻と上部マントル起源の岩石に産する変質鉱物の生成条件を明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] International Ocean Discovery Program(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Indiana University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Geological Survey of Luxembourg(ルクセンブルク)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Pavia(イタリア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Pavia(イタリア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Pavia(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Expedition 399 Preliminary Report: Building Blocks of Life, Atlantis Massif2024

    • 著者名/発表者名
      McCaig A.、Expedition 399 Scientists、Lang S.Q.、Blum P.
    • 雑誌名

      International Ocean Discovery Program Preliminary Report

      巻: 399 ページ: 1-56

    • DOI

      10.14379/iodp.pr.399.2024

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Incompatibility between serpentinization and epidote formation in the lower oceanic crust: Evidence from the Oman Drilling Project2023

    • 著者名/発表者名
      Nozaka Toshio、Tateishi Yamato
    • 雑誌名

      Journal of Metamorphic Geology

      巻: - 号: 5 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1111/jmg.12713

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A channel sampling strategy for measurement of mineral modal and chemical composition of drill cores: Application to lower oceanic crustal rocks from IODP Expedition 345 to the Hess Deep rift2022

    • 著者名/発表者名
      Wintsch, R.P., Meyer, R., Bish, D.L., Deasy, R.T., Nozaka, T., and Johnson, C.
    • 雑誌名

      Scientific Drilling

      巻: 31 ページ: 71-84

    • DOI

      10.5194/sd-31-71-2022

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compositional variation of talc in metamorphosed serpentinites from Southwest Japan2021

    • 著者名/発表者名
      NOZAKA Toshio、MIYAMOTO Daisuke
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 116 号: 6 ページ: 314-319

    • DOI

      10.2465/jmps.211112

    • ISSN
      1345-6296, 1349-3825
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fe-monticellite in serpentinites from the Happo ultramafic complex2020

    • 著者名/発表者名
      Nozaka Toshio
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 374-375 ページ: 105686-105686

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2020.105686

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] IODP Expedition 399: A new deep hole opens a window into mantle processes at spreading ridges2023

    • 著者名/発表者名
      McCaig, A., Lang, S., Blum, P. and Expedition 399 Science Party
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The relationship between lithology and physical propertiesy at Atlantis Massif, MAR2023

    • 著者名/発表者名
      Abe, N., Dickerson, K., Deans, J., McCaig, A., Lang, S., Blum, P., and the IODP Expedition 399 Scientists
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Petrophysical properties of newly recovered, variably altered lower crustal and upper mantle material from the Atlantis Massif during IODP Expedition 3992023

    • 著者名/発表者名
      Dickerson, K., Abe, N., Deans, J., McCaig, A., Lang, S., Blum, P., and the IODP Expedition 399 Scientists
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オマーンオフィオライト北部サラヒ岩体マントルセクションにおける蛇紋岩化作用の初期段階2023

    • 著者名/発表者名
      吉羽洋紀・高澤栄一・野坂俊夫
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2023年年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 海洋コアコンプレックス斑れい岩に産するカンラン石の離溶組織2022

    • 著者名/発表者名
      西村優之介・野坂俊夫
    • 学会等名
      日本鉱物科学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 西南日本の熱変成蛇紋岩における滑石の組成多様性2021

    • 著者名/発表者名
      宮本大輔・野坂俊夫
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 岡山大学理学部地球科学科研究紹介2020

    • URL

      http://www.desc.okayama-u.ac.jp/ja/research/research/Desc.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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