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沈み込み帯の流体学:流体とマグマの間の元素分配

研究課題

研究課題/領域番号 21340160
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関京都大学

研究代表者

川本 竜彦  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00303800)

研究分担者 小木曽 哲  京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 准教授 (60359172)
山本 順司  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60378536)
三宅 亮  京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (10324609)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2011年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2010年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2009年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードマグマ / 水 / スラブ / 沈み込み帯 / 超臨界流体 / マントル / 放射光蛍光X線 / 流体包有物 / 塩水 / ラマン / 元素分配 / 物質循環 / 流体 / 脱水反応 / 微量成分 / 放射光 / 蛍光X線
研究概要

放射光X線を用いて、高温高圧条件でのマグマと水流体の問の元素分配を決定した。特に、微量成分元素の分配係数に与える圧力と塩濃度の効果を理解した。また、マントル捕獲岩に含まれる流体包有物に含まれる塩濃度を決定した。その結果(1)島弧マントルには海水に似た塩水が存在し、(2)炭酸ガスを含むことを示した。これらの研究により、沈み込むスラブから炭酸ガスを含んだ塩水流体がマントルに付加され、マグマ生成や元素循環においてを何らかの役割を果たしていることを示した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (33件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Experimental study of the stability of a dolomite+coesite assemblage in contact with peridotite : implications for sediment/mantle interaction and diamond formation during subduction2012

    • 著者名/発表者名
      Martin, A.M., Laporte, D., Koga, K.T., Kawamoto, T., Hammouda, T.
    • 雑誌名

      Journal of Petrology

      巻: 53 号: 2 ページ: 391-417

    • DOI

      10.1093/petrology/egr066

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polybaric degassing of island arc low-K tholeiitic basalt magma recorded by OH concentrations in Ca-rich plagioclase2011

    • 著者名/発表者名
      Hamada, M., Kawamoto, T., Takahashi, E., Fujii, T.
    • 雑誌名

      Earth Planet. Sci. Lett.

      巻: 308 号: 1-2 ページ: 259-266

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2011.06.005

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Slab melting versus slab dehydration in subduction-zone magmatism2011

    • 著者名/発表者名
      Mibe, K., T. Kawamoto, K.N. Matsukage, Y. Fei and S. Ono
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 108 号: 20 ページ: 8177-8182

    • DOI

      10.1073/pnas.1010968108

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Slab melting versus slab dehydration in subduction-zone magmatism2011

    • 著者名/発表者名
      Mibe, K., Kawamoto, T., Matsukage, N.K.,Fei, Y., Ono, S.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Slab melting versus slab dehydration in subduction-zonemagmatism2010

    • 著者名/発表者名
      Hamada, M., Laporte, D., Cluzel, N., Koga, K., Kawamoto, T.
    • 雑誌名

      Bulletin of Volcanology

      巻: 72 号: 6 ページ: 735-746

    • DOI

      10.1007/s00445-010-0353-z

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geochemical and Sr. Ndisotopic characteristics and P. T estimates of mantle xenoliths from the French Massif Central : evidence for melting and multiplemetasomatism by silicate-rich carbonatiteand asthenospheric melts2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, M., Kawamoto, T., Shibata, T., Yamamoto, J.
    • 雑誌名

      Geological Society of London Special Publication

      巻: 337 号: 1 ページ: 153-175

    • DOI

      10.1144/sp337.8

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geochemical and S r-Nd isotopic characteristics and P-T estimates of mantle xenoliths from the French Massif Central : evidence for melting and multiple metasomatism by silicate-rich carbonatite and asthenospheric melts2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, M., Kawamoto, T., Shibata, T., Yamamoto, J.
    • 雑誌名

      Coltorti, M., Downes, H., Gregoire, M. and O' Reilly, S.Y.(eds) Petrological Evolution of the European Lithospheric Mantle. Geological Society of London Special Publication

      巻: 337 ページ: 153-175

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulating bubble number density of rhyolitic pumices from Plinian eruptions : constraints from fast decompression experiments2010

    • 著者名/発表者名
      Hamada, M., Laporte, D., Cluzel, N., Koga, K., Kawamoto, T.
    • 雑誌名

      Bulletin of Volcanology

      巻: 72 ページ: 735-746

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] メルトと水流体の間の元素分配に与える圧力と塩濃度の影響2012

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      変成岩などシンポジウム
    • 発表場所
      京都市関西セミナーハウス
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] メルトと水流体の間の元素分配に与える圧力と塩濃度の影響2012

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      変成岩などシンポジウム2012
    • 発表場所
      京都市関西セミナーハウス
    • 年月日
      2012-03-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Synchrotron radiation x-ray fluorescence analysis of aqueous fluids and high-magnesian andesite melt under high-temperature and high-pressure conditions2012

    • 著者名/発表者名
      T.Kawamoto, K.Mibe, K.Kuroiwa, T.Kogiso
    • 学会等名
      Joint Symposium of Misasa-2012 and Geofluid-2
    • 発表場所
      鳥取県三朝町ブランカート
    • 年月日
      2012-03-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Synchrotron radiation x-ray fluorescence analysis of aqueous fluids and highmagnesian andesite melt under high-temperature and high-pressure conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, K. Mibe, K. Kuroiwa, T. Kogiso
    • 学会等名
      Joint Symposium of Misasa-2012 and Geofluid-2
    • 発表場所
      鳥取県三朝町ブランカート
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マントルウェッジ流体の化学的特徴:塩濃度の重要性2011

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 小野重明, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本火山学会
    • 発表場所
      旭川市大雪クリスタルホール
    • 年月日
      2011-10-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マントルウェッジ流体の化学的特徴:塩濃度の重要性2011

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 小野重明, 小木曽哲
    • 学会等名
      新学術領域研究「地殻流体」研究会・サマースクール
    • 発表場所
      岩手県花巻市ホテル志戸平
    • 年月日
      2011-09-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 放射光蛍光X線によるマグマと水流体の間の元素分配のその場観察:スラブ流体は塩水か?2011

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 吉岡貴浩, 黒岩健一, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      水戸市茨城大学
    • 年月日
      2011-09-11
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 光蛍光X線によるマグマと水流体の間の元素分配のその場観察:スラブ流体は塩水2011

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 吉岡貴浩, 黒岩健一, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      水戸市茨城大学
    • 年月日
      2011-09-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スラブ由来超臨界流体が水流体とマグマに分離し2つのマグマ系列を作る2011

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      2011-05-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マルチアンビル型高温高圧発生装置を用いた蛍光X線分析によるマグマと水流体の間の元素分配に与える圧力と塩濃度の影響2011

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 黒岩健一, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      2011-05-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 水に飽和した島孤低カリウムソレアイト玄武岩マグマ:斜長石斑晶のOH含有量からの制約2011

    • 著者名/発表者名
      浜田盛久, 川本竜彦, 高橋栄一, 藤井敏嗣
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      2011-05-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ピナツボ1991年噴出物から採取されたカンラン岩中のCO2を含む塩水包有物2011

    • 著者名/発表者名
      熊谷仁孝, 芳川雅子, 川本竜彦, 小林哲夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      2011-05-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 水に飽和した島孤低カリウムソレアイト玄武岩マグマ:斜長石斑晶のOH含有量からの制約2011

    • 著者名/発表者名
      浜田盛久, 川本竜彦, 高橋栄一, 藤井敏嗣
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Elemental partitioning between aqueous fluids and magmas : First synchrotron XRF analysis with large volume HPHT apparatus2010

    • 著者名/発表者名
      TATSUHIKO KAWAMOTO, KENJI MIBE, KENICHI KUROIWA, TOMOYUKI SHIBATA, TETSU KOGISO
    • 学会等名
      The 2nd TANDEM Symposium on Deep Earth Mineralogy
    • 発表場所
      University of Geoscience at Wuhan中華人民共和国
    • 年月日
      2010-11-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高温高圧蛍光X線その場分析による塩水流体とマグマの元素分配2010

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 黒岩健一, 柴田知之, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 高温高圧蛍光X線その場分析による塩水流体とマグマの元素分配2010

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 黒岩健一, 柴田知之, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      松江市島根大学
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] スラブ流体は塩水か?2010

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      新学術領域研究「地殻流体」研究会・サマースクール
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺
    • 年月日
      2010-09-11
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] スラブ流体は塩水か?2010

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      新学術領域研究「地殻流体」研究会・サマースクール
    • 発表場所
      静岡県三島市ラフォーレ修善寺
    • 年月日
      2010-09-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水流体とマグマの間の元素分配:高温高圧における蛍光X線その場分析2010

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 黒岩健一, 柴田知之, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 水流体とマグマの間の元素分配:高温高圧における蛍光X線その場分析2010

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 黒岩健一, 柴田知之, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フィリピンピナツボデイサイト中の含角閃石・金雲母かんらん岩捕獲岩に産する水包有物と鉱物組成2010

    • 著者名/発表者名
      芳川雅子, 川本竜彦, Ma. Hannah T. Mirabueno, 奥野充, 小林哲夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] フィリピンピナツボデイサイト中の含角閃石・金雲母かんらん岩捕獲岩に産する水包有物と鉱物組成2010

    • 著者名/発表者名
      芳川雅子, 川本竜彦, Ma.Hannah T.Mirabueno, 奥野充, 小林哲夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学計算による氷VIから氷V皿への相転移の観察2010

    • 著者名/発表者名
      熊谷仁孝, 川本竜彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ペリドタイトーCO2-H20系の第2臨界端点について2010

    • 著者名/発表者名
      三部賢治, 川本竜彦, 小野重明
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 分子動力学計算による氷VIから氷VIIへの相転移の観察2010

    • 著者名/発表者名
      熊谷仁孝, 川本竜彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ペリドタイト-CO2-H20系の第2臨界端点について2010

    • 著者名/発表者名
      三部賢治, 川本竜彦, 小野重明
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      千葉市幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Elemental partitioning between aqueous fluids and magmas : First synchrotron XRF analysis with large volume HPHT apparatus2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kawamoto, K. Mibe, K. Kuroiwa, T. Shibata, T. Kogiso
    • 学会等名
      The 2nd TANDEM Symposium on Deep Earth Mineralogy
    • 発表場所
      China University of Geoscience at Wuhan
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Elemental partitioning between aqueous fluids and magmas : First synchrotron XRF analysis with largevolume HPHT apparatus2010

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, T.
    • 学会等名
      Global network Symposium on Earth's Dynamics
    • 発表場所
      宮城県仙台市ニュー水戸屋
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Elemental partitioning between aqueous fluids and magmas : First synchrotron XRF analysis with large volume HPHT apparatus2010

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      Global network Symposium on Earth's Dynamics
    • 発表場所
      宮城県仙台市ニュー水戸屋
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 斜長石の水素含有量分析:島弧深部の玄武岩マグマは水に富む2009

    • 著者名/発表者名
      浜田盛久, 川本竜彦, 藤井敏嗣
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2009-05-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 火山フロント下マントル中の流体:アバチャかんらん岩のかんらん石・斜方輝石中の包有物2009

    • 著者名/発表者名
      石丸聡子, 荒井章司, 川本竜彦, 山本順司
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2009-05-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Supercriticalfluids from downgoing slab beneath volcanic arcs : critical endpoints in sediment. H_2O and high Mg andesite. H_2O systems2009

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, T. Kanzaki, M., Mibe, K., Matsukage, K. N., Ono, S.
    • 学会等名
      Goldschmidt conference
    • 発表場所
      Davos, Switzerland
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 沈み込む堆積岩層からマントルウェッジに付加される水-炭酸ガス流体2009

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, 小野重明
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考] アウトリーチ活動(川本竜彦)日本地球化学会講師派遣事業による授業と体験実験

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考] (1)大分市立滝尾中学校「暖かい氷を作る2012年3月5日

    • URL

      http://kyouiku.oita-ed.jp/gimu/.pdf

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考] (2)広島県私立鈴峰女子高等学校「あたたかい氷をつくろう」2011年11月18日

    • URL

      http://www.suzugamine.ac.jp/high/tokushoku/event1111.html#s20111118

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考] (3)長崎県佐世保市立広田中学校「地球の中のマグマと水を目で見よう~あたたかい氷をつくろう~」2011年10月14日

    • URL

      http://www.city.sasebo.ed.jp/jh-hiroda/04653-DEFAULT-00000000.html

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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