沈み込み帯のマグマの成因：最初は一つの玄武岩マグマか？

• 研究課題/領域番号: 23340166
• 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: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 田村 芳彦 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, チームリーダー (40293336)
• 研究分担者: 石塚 治 独立行政法人産業技術総合研究所, 地質情報研究部門, 主任研究員 (90356444) ; ニコルス アレキサンダー (NICHOLS Alexander / NICHOLS Alexande) 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 研究員 (00470120) ; 木村 純一 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, チームリーダー (30241730) ; 宿野 浩司 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 技術研究主任 (50359204)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円); 2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2012年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: primary magma / arc volcano / subduction zone / basalt / mantle wedge / carbonatite / sediment melt / immiscible / 初生マグマ / マントルウエッジ / 沈み込み帯 / 島弧マグマ / ダナイト / マグマ成因 / 未分化玄武岩 / マリアナ弧 / ミッション・イミッシブル / 島弧 / 火山フロント / マントル / 玄武岩

研究概要

マリアナ弧火山フロントのパガン火山において一つの火山に二つの初生マグマ（マントルが溶けた、できたてのマグマのこと）を見いだした。火山フロントで初生マグマを発見したのは世界でも珍しく、それらの初生マグマを用いて、沈み込み帯のマグマ成因論を大きく進展させた。火山の地下100キロに沈み込んでいる太平洋プレートから不混和な流体（炭酸塩メルトと珪酸塩メルト）が発生すること、そのためにマントルにおいて2種の初生マグマが生成すること、マントルが最大40％も部分融解していること、およびマントルの溶け残りには金雲母が存在することなど、誰も予測をしていなかった、新たな知見がいくつも得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Eruption of South Sarigan Seamount, Northern Mariana Islands : Insights into Hazards from Submarine Volcanic Eruptions (2014)
  • 著者名/発表者名: Robert W. Embley, Yoshihiko Tamura ほか
  • 雑誌名: Oceanography 巻: vol. 27 ページ: 18-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mission Immiscible : Distinct subduction components generate two primary magmas at Pagan volcano (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Tamura, Osamu Ishizuka ほか
  • 雑誌名: Mariana arc,Journal of Petrology 巻: vol. 55 号: 1 ページ: 63-101
  • DOI: 10.1093/petrology/egt061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volcanoes of the Diamante cross-chain : evidence for a mid crustal felsic magma body beneath the southern Izu-Bonin-Mariana arc (2014)
  • 著者名/発表者名: Robert J. Stern,Yoshihiko Tamura ほか
  • 雑誌名: Geological Soceiety of London Special Publication "Orogenic andesites and crustal growth" 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] プロジェクトIBM : 伊豆小笠原マリアナ(IBM)掘削 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦, 巽好幸
  • 雑誌名: 号外地球 巻: 64-65号合本 ページ: 250-254
• [雑誌論文] Volcanoes of the Diamante cross-chain: evidence for a mid-crustal felsic magma body beneath the southern Izu-Bonin-Mariana arc (2014)
  • 著者名/発表者名: Stern R. J., Tamura, Y. et al.
  • 雑誌名: Geological Society of London Special Publication “Orogenic andesites and crustal growth” 巻: 385
  • 査読あり
• [雑誌論文] プロジェクトIBM: 伊豆小笠原マリアナ掘削 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦 巽好幸
  • 雑誌名: 月刊地球 巻: 号外
• [雑誌論文] Cathy Busby and Peter Blum, Izu-Bonin-Mariana rear arc : the missing half of the subduction factory (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Tamura
  • 雑誌名: IODP Scientific Prospectus 巻: vol. 350 ページ: 1-64
  • DOI: 10.2204/iodp.sp.350.2013
• [雑誌論文] How the Mariana Volcanic Arc ends in the south. (2013)
  • 著者名/発表者名: Stern R. J.
  • 雑誌名: Island Arc 巻: 22 号: 1 ページ: 133-148
  • DOI: 10.1111/iar.12008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Melt inclusions reveal geochemical cross-arc variations and diversity within magma chambers feeding the Higashi-Izu Monogenetic Volcano Field, Izu Peninsula, Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Nichols, A. R. L., Wysoczanski, R. J., Tani, K., Tamura, Y. ほか
  • 雑誌名: Geochemistry Geophysics Geosystems 巻: vol. 13 号: 9 ページ: 1-278
  • DOI: 10.1029/2012gc004222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lower crustal H2O controls on the formation of adakitic melts (2012)
  • 著者名/発表者名: Zellmer, G. F., Iizuka, Y., Miyoshi, M., Tamura, Y., Tatsumi, Y
  • 雑誌名: Geology 巻: vol. 40 ページ: 487-490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two primary basalt magma types from Northwest Rota-1 volcano, Mariana arc and its mantle diapir or mantle wedge plume (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y., Ishizuka, O., Stern, R. J., Shukuno, H., Kawabata, H., Embley, R. W., Hirahara, Y., Chang, Q., Kimura, J. -I., Tatsumi, Y., Nunokawa, A., Bloomer, S. H.
  • 雑誌名: Journal of Petrology 巻: 52 号: 6 ページ: 1143-1183
  • DOI: 10.1093/petrology/egr022
  • 査読あり
• [雑誌論文] 伊豆弧衝突帯における大陸地殻形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 雑誌名: 地学雑誌 巻: vol. 120 ページ: 567-594
  • 査読あり
• [学会発表] ROV Hyper-Dolphin Survey at the May 2010 eruption site on South Sarigan Seamount, Mariana arc (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2013
  • 発表場所: Moscone Center San Francisco, USA
  • 年月日: 2013-12-11
• [学会発表] マリアナ弧調査NT13-12 の概要とミッション・イミッシブル (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: 日本火山学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 猪苗代町体験交流館「学びいな」福島県
  • 年月日: 2013-09-30
• [学会発表] Why we need ultra-deep drilling into IBM arc crust? (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: Evolution of Oceanic Lithosphere and Formation of Marginal Seas- A Joint Symposium with the Chinese Geophysical Society/Marine Geophysics Special Section
  • 発表場所: 中国科学院南海海洋研究所,広州,中国
  • 年月日: 2013-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Hot fingers and crustal evolution in the oceanic arc (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: Evolution of Oceanic Lithosphere and Formation of Marginal Seas- A Joint Symposium with the Chinese Geophysical Society/Marine Geophysics Special Section
  • 発表場所: 中国科学院南海海洋研究所,広州,中国
  • 年月日: 2013-09-11
  • 招待講演
• [学会発表] IBM の岩石学と島弧進化と「安山岩問題」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2013
  • 発表場所: 幕張メッセ,千葉県
  • 年月日: 2013-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] Mission Immiscible for two subduction components; evidence from Pagan Volcano, Mariana arc (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: VSMG annual meeting 2013
  • 発表場所: Bristol University, UK.
  • 年月日: 2013-01-08
  • 招待講演
• [学会発表] Ultra-deep drilling into arc crust (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: VSMG annual meeting 2013
  • 発表場所: Bristol University, UK.
  • 年月日: 2013-01-08
  • 招待講演
• [学会発表] Mission Immiscible : distinct subduction components generate two primary magmas of Pagan volcano, Mariana arc (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2012
  • 発表場所: Moscone center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2012-12-07
  • 招待講演
• [学会発表] Primitive submarine basalts and three primary magma types from Pagan, Mariana arc (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: 22nd V. M. Goldschmidt conference
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2012-06-28
• [学会発表] Three primary magma types from Pagan volcano in the Mariana arc and implications for arc magma genesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: Uapan Geoscience Union Meeting 2012
  • 発表場所: Makuhari Messe, Chiba
  • 年月日: 2012-05-21
• [学会発表] Primitive submarine basalts and magmatic variation of Pagan, Mariana arc (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: AGU 2011
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] Primitive Submarine Basalts and Magmatic Variation of Pagan, Mariana arc (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Tamura
  • 学会等名: AGU 2011
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] マリアナ弧火山フロントに位置するパガン火山の未分化玄武岩マグマとその多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: 日本火山学会2011年秋季大会
  • 発表場所: クリスタルホール,旭川市
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] マリアナ弧火山フロントに位置するパガン火山の未分化玄武岩マグマとその多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: 日本火山学会2011年秋季大会
  • 発表場所: クリスタルホール(旭川市)
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] Izu-Honshu collision (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: Penrose Conference
  • 発表場所: Urumqi, China
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Mantle diapir or mantle wedge plume of NW Rota-1 volcano, Mariana arc (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y.
  • 学会等名: Goldschmidt 2011
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2011-08-19
• [学会発表] Mantle Diapir or Mantle Wedge Plume of NW Rota-1 volcano, Mariana arc (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Tamura
  • 学会等名: Goldschmidt 2011
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2011-08-19
• [学会発表] マントルの熱い指と島弧地殻の進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2011
  • 発表場所: 幕張メッセ,千葉
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 伊豆衝突帯における大陸地殻形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2011
  • 発表場所: 幕張メッセ,千葉
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 伊豆弧衝突帯における大陸地殻形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2011
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] マントルの熱い指と島弧地殻の進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2011
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] マリアナ弧NW Rota-1 火山のマグマと不均質なマントルダイアピル (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2011
  • 発表場所: 幕張メッセ,千葉
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] マリアナ弧NWRota-1火山のマグマと不均質なマントルダイアピル (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2011
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] IBMの岩石学と島弧進化と「安山岩問題」
  • 著者名/発表者名: 田村芳彦
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2013
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
  • 招待講演
• [学会発表] Hot fingers and crustal evolution in the oceanic arc
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Tamura
  • 学会等名: Evolution of Oceanic Lithosphere and Formation of Marginal Seas-A Joint Symposium with the Chinese Geophysical Soceity/Marine Geophysics Special Section
  • 発表場所: 中国科学院南海海洋研究所、広州、中国
  • 招待講演
• [学会発表] Why we need ultra-deep drilling into IBM arc crust?
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Tamura
  • 学会等名: Evolution of Oceanic Lithosphere and Formation of Marginal Seas-A Joint Symposium with the Chinese Geophysical Soceity/Marine Geophysics Special Section
  • 発表場所: 中国科学院南海海洋研究所、広州、中国
  • 招待講演
• [学会発表] マリアナ弧調査NT13-12の概要とミッション・イミッシブル
  • 著者名/発表者名: 田村 芳彦
  • 学会等名: 日本火山学会2013年度秋季大会
  • 発表場所: 猪苗代町体験交流館「学びいな」、福島県
• [学会発表] ROV Hyper-Dolphin Survey at the May 2010 eruption site on South Sarigan Seamount, Mariana arc
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Tamura
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2013
  • 発表場所: モスコーンセンター、サンフランシスコ、USA
• [学会発表] Mission Immiscible: Distinct subduction components generate two primary magmas of Pagan Volcano, Mariana arc
  • 著者名/発表者名: 田村 芳彦
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2012
  • 発表場所: サンフランシスコ、アメリカ
  • 招待講演
• [学会発表] Mission Immiscible for two subduction components; evidence from Pagan Volcano, Mariana arc
  • 著者名/発表者名: 田村 芳彦
  • 学会等名: VMSG (Volcanic and Magmatic Studies Group) Annual Meeting 2013
  • 発表場所: ブリストル大学、イギリス
  • 招待講演
• [学会発表] Ultra-deep drilling into arc crust
  • 著者名/発表者名: 田村 芳彦
  • 学会等名: VMSG (Volcanic and Magmatic Studies Group) Annual Meeting 2013
  • 発表場所: ブリストル大学，イギリス
  • 招待講演
• [学会発表] Primitive Submarine Basalts and Three Primary Magma Types from Pagan, Mariana arc
  • 著者名/発表者名: 田村 芳彦
  • 学会等名: 22nd V.M.Goldschmidt conference
  • 発表場所: モントリオール、カナダ
• [学会発表] Three primary magma types from Pagan volcano in the Mariana arc and implications for arc magma genesis
  • 著者名/発表者名: 田村 芳彦
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2012
  • 発表場所: 千葉市幕張メッセ
• [備考] JST サイエンスニュース「地球の謎に挑む:初生マグマ採取に成功」
  • URL: https://www.youtube.com/watch?v=xnnYcNm0CBU
• [備考] 地球情報館公開セミナー「初生マグマとはなんだ?」
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/j/pr/esm_sat_open/pdf/leaflet178.pdf
• [備考] ジャムステックニュース・22 号(子供ニュース)
  • URL: https://www.jamstec.go.jp/j/kids/kabe/pdf/kabe_22.pdf
• [備考] JAMSTEC ニュース2014/06/12 西之島の不思議:大陸の出現か?
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/j/jamstec_news/20140612/
• [備考] 2013/11/25 西之島の新島出現について
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/j/jamstec_news/20131125/
• [備考] プレス発表2011/05/18 一つの火山に二つの初生マグマの存在～沈み込み帯のマグマ成因論に新たなモデル～
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20110518/
• [備考] 2013/11/07 海底火山から初生マグマを世界で初めて発見
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20131107/
• [備考] 2014/03/24 国際深海科学掘削計画 (IODP)第350,351,352 次研究航海の開始について～島弧進化の総合的理解と大陸地殻成因の解明～
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20140324/
• [備考] サイエンスニュース2013 地球の謎に挑む 初生マグマ採取に成功（2013年12月27日配信）
  • URL: http://sc-smn.jst.go.jp/top/index/news
• [備考] サイエンスニュース2013 地球の謎に挑む 初生マグマ採取に成功（2013年12月27日配信）
  • URL: http://www.youtube.com/watch?v=xnnYcNm0CBU
• [備考] サイエンスニュース2013 地球の謎に挑む 初生マグマ採取に成功（2013年12月27日配信）
  • URL: http://www.nicovideo.jp/watch/1388129222?ref=search_tag_video
• [備考]
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/ifree/j/members/info/2-1-001_tamura.htm