スラブ由来流体による上部マントルの組成変化：ピナツボかんらん岩捕獲岩からの制約

• 研究課題/領域番号: 24540511
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 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: 芳川 雅子 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), その他 (00378605)
• 連携研究者: 荒井 章司 金沢大学, 大学院自然システム学系, 教授 (20107684) ; 小林 哲夫 鹿児島大学, 大学院理学研究科, 教授 (70112430)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: かんらん岩捕獲岩 / 沈み込み帯 / 交代作用 / ピナツボ火山 / 微量元素組成 / Sr-Nd同位体比 / 火山フロント / Sr-Nd同位体 / マントル捕獲岩 / ウェッジマントル / マントルウェッジかんらん岩 / スラブ由来物質

研究成果の概要

ピナツボかんらん岩捕獲岩４試料のかんらん岩内部の角閃石および母岩とかんらん岩の間に観察される角閃岩selvageの角閃石の微量元素・Sr-Nd同位体組成を求めた。角閃石selvage中の角閃石のこれらの特徴から、selvageはかんらん岩が母岩に取り込まれた際に、かんらん岩表面に母岩デイサイトから角閃石が晶出して生じた事がわかった。一方かんらん岩中の角閃石の微量元素とSr-Nd同位体比の特徴は、ピナツボ火山下のマントルウェッジに沈み込んだ海洋地殻・かんらん岩由来の流体が付加したと考えることで説明可能である事がわかった。

研究成果

• [雑誌論文] 海洋マントルの Sr-Nd 同位体組成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 芳川雅子
  • 雑誌名: 岩石鉱物科学 巻: 42 号: 6 ページ: 247-257
  • DOI: 10.2465/gkk.120608a
  • NAID: 130003382977
  • ISSN: 1345-630X, 1349-7979
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, T, Yoshikawa, M, Kumagai, Y, Mirabueno, MHT, Okuno, M, Kobayashi, T
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 110 号: 24 ページ: 9663-9668
  • DOI: 10.1073/pnas.1302040110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Petrology of Lasail plutonic complex, northern Oman ophiolite, Oman: An example of arc-like magmatism associated with ophiolite detachment (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, N., Shibata, T., Yoshikawa, M., Adachi, Y., Miyashita, S., Adachi, T., Nakano, N., Osanai, Y.
  • 雑誌名: Lithos 巻: 156-159 ページ: 120-138
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2012.10.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mantle wedge metasomatism recorded in LREE-depleted calcic amphibole in the Pinatubo harzburgite xenoliths (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Arai S, Tamura A, Kobayashi T & Okuno M
  • 雑誌名: Mineralogical Magazine 巻: 77 ページ: 2566-2566
• [雑誌論文] Subducted Halogens and Noble Gases in the Mantle Wedge Peridotites (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Sumino H, Nagao K, Ishimaru S, Arai S, Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Kobayashi T, Burgess R & Ballentine CJ
  • 雑誌名: Mineralogical Magazine 巻: 77 ページ: 1484-1484
  • NAID: 130004594081
• [雑誌論文] Geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic constraints on the origin and magmatic evolution of Quaternary lavas of Sakurajima volcano, southern Kyushu Island, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Shibata, T, Suzuki, J., Yoshikawa, M., Kobayashi, T., Miki, D. and Takemura, K.
  • 雑誌名: Bulltin of the Volcanologycal Society of Japan 巻: 58 ページ: 43-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geochemical and Os isotopic characteristics of a fresh harzburgite in the Hayachine-Miyamori ophiolite: Evidence for melting under influx of carbonate-rich silicate melt in an infant arc environment (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, M., Suzuki, K., Shibata, T., Ozawa, K.
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 107 号: 6 ページ: 250-255
  • DOI: 10.2465/jmps.120624
  • NAID: 10031134519
  • ISSN: 1345-6296, 1349-3825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mineral chemistry of the Neoproterozoic Alaskan-type Akarem Intrusion with special emphasis on amphibole: Implications for the pluton origin and evolution of subduction-related magma (2012)
  • 著者名/発表者名: El-Rahman a, Y.A, Helmy, H.M., Shibata, T., Yoshikawa, M., Arai, S. and Tamura, A.
  • 雑誌名: Lithos 巻: 155 ページ: 410-425
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2012.09.015
  • 査読あり
• [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・Rivera, D. J.・Bariso, E. B.
  • 学会等名: 鉱物科学会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2014-09-19
• [学会発表] ハロゲンと希ガスをトレーサーとした水の沈み込み過程の解明 (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: 地球化学会年会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] Mantle metasomatism by subducted oceanic crust recorded in the peridotite xenoliths in the 1991 Pinatubo dacite (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, M., Tamura, A., Arai, S., Kobayashi, T., Kawamoto, T., Okuno, M., Payot, B.D., Rivera, D.J., Bariso, E.B., Mirabueno, Ma. Hannah T.
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-08-01
• [学会発表] Petrologic Nature of the Uppermost Mantle Beneath Mt. Pinatubo, Philippines: Constraints from a Rare Spinel Lherzolite Xenolith (2014)
  • 著者名/発表者名: Payot, B., Arai, S., Yoshikawa, M., Rivera, D.J., Okuno, M.
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-07-28
• [学会発表] ピナツボ火山火口湖水とPuning温泉水のSr同位体組成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 芳川雅子, 奥野充, 小林哲夫, 柴田知之, 鳥井真, Rivera, D.J., Bariso, E. B.
  • 学会等名: 国際火山噴火史情報研究所研究集会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-06-21
• [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: 地球惑星連合大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-04-28
• [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: 地球惑星連合大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-04-28
• [学会発表] ピナツボマントルかんらん岩中の角閃石の微量元素組成に記録された火山フロント下マントルウェッジでの交代作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 芳川雅子・川本竜彦・荒井章司・田村明弘・小林哲夫
  • 学会等名: 日本地質学会第120年学術大会
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] アジア東縁の沈み込み帯に産するマントルかんらん岩中の間隙水起源ハロゲンと希ガス (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林真大，角野浩史，齋藤健彦，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，Ray Burgess，Chris J. Ballentine
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 千葉市
• [学会発表] Mantle wedge metasomatism recorded in LREE-depleted calcic amphibole in the Pinatubo harzburgite xenoliths (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Arai S, Tamura A, Kobayashi T & Okuno M
  • 学会等名: Goldschimdt会議
  • 発表場所: Florence, Italy
• [学会発表] Subducted Halogens and Noble Gases in the Mantle Wedge Peridotites (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Sumino H, Nagao K, Ishimaru S, Arai S, Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Kobayashi T, Burgess R & Ballentine CJ
  • 学会等名: Goldschimdt会議
  • 発表場所: Florence, Italy
• [学会発表] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, T., Yoshikawa, M., Kumagai, Y., Mirabueno, Ma. H. T., Okuno, M., Kobayashi, T.
  • 学会等名: IAVCEI
  • 発表場所: Kagoshima
• [学会発表] LREE-depleted calcic amphibole in the Pinatubo peridotite xenoliths: Evidense for metasomatism by subduction-related hydrous fluid (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, M., Kawamoto, T., Kumagai, Y., Arai, S., Tamura, A., Kobayashi, T., Okuno, M.
  • 学会等名: Goldschimdt Conference
  • 発表場所: Florence, Italy
• [学会発表] Slab-derived halogens and noble gases in mantle peridotites from subduction zones (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayash, M., Sumino, H., Saito, T., Nagao, K., Ishimaru, S. Arai, S., Yoshikawa, M., Kawamoto, T., Kumagai, Y., Kobayashi, T., Burgess, R., Ballentine, CJ.
  • 学会等名: IAVCEI
  • 発表場所: Kagoshima, Japan
• [学会発表] 早池峰－宮守かんらん岩体のRe 枯渇年代と全岩化学組成
  • 著者名/発表者名: 芳川雅子, 小澤一仁, 鈴木勝彦, 柴田知之
  • 学会等名: 日本地球惑星連合
  • 発表場所: 千葉