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沈み込み帯の流体学:海洋―スラブ―マントル系での塩水の移動と化学組成

研究課題

研究課題/領域番号 24340134
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
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, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00303800)

研究分担者 三部 賢治  東京大学, 地震研究所, 助教 (10372426)
山本 順司  北海道大学, 総合博物館, 准教授 (60378536)
石丸 聡子  熊本大学, 大学院自然科学研究科, 助教 (60464046)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2012年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード沈み込み帯 / 水流体 / マグマ / 海水 / 塩水 / 二酸化炭素 / 元素分配 / 高温高圧実験 / スラブ / マントルウェッジ / 流体包有物 / 放射光蛍光X線 / 塩濃度 / 水 / 分配係数 / 火山 / 温泉 / 蛇紋石 / マントル捕獲岩 / マントル交代作用 / 超臨界流体 / 堆積岩
研究成果の概要

1) 東北日本弧一ノ目潟火山のレルゾライト捕獲岩には、炭酸塩鉱物と塩水からなる流体包有物が存在し、塩水は3.7±0.8%の塩濃度を持つ。2) マグマと水流体の間の微量成分元素分配のその場観察実験を行った。火山弧の下で海洋プレートからマントルウェッジに加わる超臨界流体は塩素を含み、上昇過程で塩水とメルトに分離することで島弧玄武岩の化学的特徴を説明する仮説を提案した。3) マントルウェッジに塩水をどう運ぶかに制約条件を与えるために、スラブを構成する高圧変成岩中の流体包有物を研究対象とした。特に、蛇紋岩メランジュに含まれるヒスイ輝石岩に注目し、複数の変成帯の岩石中に塩水を含む流体包有物を発見した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 9件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Ruhr University, Bochum(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] パリ地球物理学研究所/放射光実験設備ソレイユ(フランス)

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] (FeH)1-xTixO2: a new water carrier to the mantle transition zone2016

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, T.
    • 雑誌名

      American Mineralogist

      巻: 101 ページ: 1021-1022

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マントルウェッジ流体の化学組成2015

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 124 号: 3 ページ: 473-501

    • DOI

      10.5026/jgeography.124.473

    • NAID

      130005087142

    • ISSN
      0022-135X, 1884-0884
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Special issue “Geofluid processes in subduction zones and mantle dynamics"2015

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, T., Nakajima, J., Reynard, B., Toh, H.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 67 号: 1 ページ: 46-46

    • DOI

      10.1186/s40623-015-0209-z

    • NAID

      120005758201

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large ion lithophile elements delivered by saline fluids to the sub-arc mantle2014

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, T., Mibe, K., Bureau, H., Reguer, S., Mocuta, C., Kubsky, S., Thiaudiere, D., Ono, S., Kogiso, T.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 66 号: 1 ページ: 61-61

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-61

    • NAID

      130007617922

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evolution of carbon dioxide-bearing saline fluids in the mantle wedge beneath the Northeast Japan arc2014

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Y., Kawamoto T. and Yamamoto J.
    • 雑誌名

      Contributions to Mineralogy and Petrology

      巻: 168 号: 4 ページ: 1056-1068

    • DOI

      10.1007/s00410-014-1056-9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Separation of supercritial slab-fluids to form aqueous fluid and melt components in subduction zone magmatism2012

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

      Proc. Nat. Acad. Sci. USA

      巻: 109 号: 46 ページ: 18695-18700

    • DOI

      10.1073/pnas.1207687109

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Saline Fluids in Subduction Channels and Mantle Wedge2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kawamoto, A. Hetwig, H. -P. Schertl, W. V. Maresch, M. Shigeno, Y. Mori, T. Nishiyama
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 沈み込みチャネル起源のリオサンファン岩体の蛇紋岩メランジュ中のヒスイ輝石岩に含まれる海水に似た塩濃度を持つ塩水2015

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦,アンドレアス ヘルヴィック, ハンス ペーター シェルトル, ウォルター マレシュ
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      東京大学、東京都文京区
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Saline fluids in subduction channels: Salinity of fluid inclusions in jadeitites in serpentinite melange, Rio San Juan Complex, Dominican Republic2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kawamoto, A. Hetwig, H. -P. Schertl, W. V. Maresch
    • 学会等名
      Goldschmidt conference
    • 発表場所
      Prague conference center, Czech Republic
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mantle Metasomatism in Subduction Zone and Intraplate Settings Based on Halogen and Noble Gas Systematics2015

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi M, Sumino H, Nagao K, Burgess R, Ishimaru S, Arai S, Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Kobayashi T, Nakamura M, Takahashi E & Ballentine C
    • 学会等名
      Goldschmidt conference
    • 発表場所
      Prague conference center, Czech Republic
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地球の水の起源と進化: 物質科学からのアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      片山郁夫,松影香子,木村純一,川本竜彦
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉市
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 沈み込みチャネルとマントルウェッジの炭素を含む塩水2015

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉市
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Role of saline fluids in sub-arc mantle and subducting slab2015

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto,T.
    • 学会等名
      国際エクロジャイト会議
    • 発表場所
      ドミニカ共和国サンフアン バイア プリンチペホテル
    • 年月日
      2015-02-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Saline fluid inclusions in jadeitites from southwest Japan: Records of slab-derived fluid composition in subduction-zone channels2015

    • 著者名/発表者名
      Mori, Y., Shigeno, M., Kawamoto, T., Nishiyama, T.
    • 学会等名
      国際エクロジャイト会議
    • 発表場所
      ドミニカ共和国サンフアン バイア プリンチペホテル
    • 年月日
      2015-02-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Partitioning of Large-ion Lithophile Elements Between Aqueous Fluids and Melts: Role of Saline Fluids in Sub-arc Mantle2014

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto T.
    • 学会等名
      アメリカ地球物理学連合秋季大会
    • 発表場所
      合衆国サンフランシスコ市モスコーンセンター
    • 年月日
      2014-12-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 塩水が島弧下マントルへイオン半径の大きい親石元素を運ぶ2014

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦, 三部賢治, Bureau Helene, Reguer Solenn, Mocuta Cristian, Kubsky Stefan, Thiaudiere Dominique, 小野重明, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
  • [学会発表] ピナツボハルツバージャイト捕獲岩と母岩デイサイト中の角閃石の化学組成とSr-Nd同位体組成2014

    • 著者名/発表者名
      芳川雅子, 荒井章司, 田村明弘, 川本竜彦, 小林哲夫, 奥野充, Danikko Rivera, Ericson Bariso
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ピナツボハルツバージャイト捕獲岩と母岩デイサ イト中の角閃石の化学組成とSr-Nd同位体組成2014

    • 著者名/発表者名
      芳川雅子ほか
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Chemical compositions of coexisting aqueous fluid and silicate melt in the vicinity of second endpoint in the system peridotite-H2O and their bearing on the possible origin of komatiite and boninite by liquid-fluid immiscibility2014

    • 著者名/発表者名
      Mibe K、Kawamoto T
    • 学会等名
      国際鉱物学会
    • 発表場所
      ヨハネスブルグ(南アフリカ)サントン会議センター
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Slab-fluids contain chlorine: fluid inclusions in sub-arc mantle peridotites and partitioning experiments between aqueous fluids and magmas2014

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto T、Mibe K
    • 学会等名
      国際鉱物学会
    • 発表場所
      ヨハネスブルグ(南アフリカ)サントン会議センター
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab2014

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto T, Yoshikawa M, Kumagai Y, Mirabueno MH, Okuno M, Kobayashi T
    • 学会等名
      国際鉱物学会
    • 発表場所
      ヨハネスブルグ(南アフリカ)サントン会議センター
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Chemical compositions of coexisting aqueous fluid and silicate melt in the vicinity of second endpoint in the system peridotite-H2O and their bearing on the possible origin of komatiite and boninite by liquid-fluid immiscibility2014

    • 著者名/発表者名
      Mibe K., Kawamoto T.
    • 学会等名
      国際鉱物学会総会
    • 発表場所
      ヨハネスブルグ(南アフリカ)サントン会議センター
    • 年月日
      2014-09-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Slab-fluids contain chlorine: fluid inclusions in sub-arc mantle peridotites and partitioning experiments between aqueous fluids and magmas2014

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto T., Mibe K.
    • 学会等名
      国際鉱物学会総会
    • 発表場所
      ヨハネスブルグ(南アフリカ)サントン会議センター
    • 年月日
      2014-09-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab2014

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto T., Yoshikawa M., Kumagai Y., Mirabueno M. H., Okuno M., Kobayashi T.
    • 学会等名
      国際鉱物学会総会
    • 発表場所
      ヨハネスブルグ(南アフリカ)サントン会議センター
    • 年月日
      2014-09-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スラブ流体は塩水2014

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲンと希ガスから明らかになった堆積物中間隙水起源のマントルウェッジ中流体2014

    • 著者名/発表者名
      小林真大, 角野浩史, 長尾敬介, 石丸聡子, 荒井章司, 芳川雅子, 川本竜彦, 熊谷仁孝, 小林哲夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
  • [学会発表] ピナツボ火山かんらん岩捕獲岩の岩石学的特徴と沈み込む海洋地殻による交代作用2014

    • 著者名/発表者名
      芳川雅子, 田村明弘, 荒井章司, 小林哲夫, 川本竜彦, 奥野充, Payot Betchaida, Rivera J. Danikko, Bariso B. Ericson, Mirabueno Ma. Hannah T.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
  • [学会発表] 塩水による島弧下マントルへのイオン半径の大きな親石元素の移動2014

    • 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2014年大会
    • 発表場所
      横浜市パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
  • [学会発表] 西南日本の沈み込み帯メランジュ中のヒスイ輝石岩に記録された塩水2014

    • 著者名/発表者名
      森康、 重野未来、川本竜彦、 西山忠男
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28
    • 関連する報告書
      2013 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 conditions2013

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, T., Mibe, K., Kuroiwa, K., Kogiso, T.
    • 学会等名
      Global-COE international symposium on Deep Earth Mineralogy
    • 発表場所
      松山市、愛媛大学
    • 年月日
      2013-03-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スラブ流体は塩水2013

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      地殻流体研究会
    • 発表場所
      静岡県伊豆市、ラフォーレ修善寺
    • 年月日
      2013-03-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Chemical compositions of aqueous fluid, silicate melt, and supercritical fluid in thevicinity of the second critical endpoint in the system peridotite-H202012

    • 著者名/発表者名
      Mibe, K. , Kawamoto, T., Ono, S.
    • 学会等名
      アメリカ地球物理学連合秋季大会
    • 発表場所
      モスコーンセンター、サンフランシスコ市(合衆国)
    • 年月日
      2012-12-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スラブ流体が塩水だとすると、それがどうした?2012

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      日本火山学会
    • 発表場所
      長野県御代田町、エコールみよた
    • 年月日
      2012-10-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 一ノ目潟マントル捕獲岩中のCO2-H2O-Cl-S系流体包有物2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷仁孝、川本竜彦、山本順司
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      京都市、京都大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 火山フロント下マントル由来かんらん岩中にトラップされたH2O流体の塩濃度 : マントル交代作用との関係2012

    • 著者名/発表者名
      石丸聡子、熊谷仁孝、川本竜彦、荒井章司、水上知行、山本順司、Okrugin, V. M.
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 発表場所
      福岡市、九州大学
    • 年月日
      2012-09-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] マントル捕獲岩から推定する中国東北部の温度構造2012

    • 著者名/発表者名
      吉岡貴浩、山本順司、川本竜彦、竹村恵二
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      千葉市、幕張メッセ
    • 年月日
      2012-05-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 一ノ目潟のかんらん岩捕獲岩中のClを含むCO2-H2O流体包有物2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷仁孝、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
      千葉市、幕張メッセ
    • 年月日
      2012-05-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高温高圧条件における水流体と花こう岩メルト間の鉛の分配 : 塩濃度と圧力の影響2012

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦、三部賢治、H. Bureau、S. Reguer、C. Mocuta、S. Kubsky、ほか
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      千葉市、幕張メッセ
    • 年月日
      2012-05-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_date/h/h1/news6/2012/121030_1.htm

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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