沈み込み帯マントルカンラン石の微量元素組成とリチウム同位体分別

• 研究課題/領域番号: 24540513
• 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: 岡山大学
• 研究代表者: 太田 努 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 助手 (80379817)
• 研究協力者: マルファット ウィム・J スイス連邦工科大学, 地球化学研究所, 上級研究員
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: リチウム / 同位体分別 / カンラン石 / 水流体 / 沈み込み帯 / 高温高圧実験 / 二次イオン質量分析計 / 流体 / 二次イオン質量分析装置

研究成果の概要

地球の化学進化を理解するため、代表的マントル鉱物であるカンラン石中のリチウムに注目し、深部マントルとプレート運動によって運びこまれた表層物質との間の相互作用の解明を目指した。
単純系での同位体分別係数を実験的に決定し、天然のマントルカンラン岩を分析した結果、水流体との間で同位体分別したカンラン石は、含水量が高いことがわかった。このことは、水流体との反応でカンラン石に固定されたリチウムの同位体組成は、地質学的時間規模でマントルの高温条件に置かれても保持されており、そうした同位体分別とプレート運動による物質循環が繰り返されることによって、表層とマントルの間での化学分化が進んできたことを示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] Supervolcano eruptions driven by melt buoyancy in large silicic magma chambers (2014)
  • 著者名/発表者名: Malfait, J. W., Seifert, R., Petitgirard, S., Perrillat, J., Mezouar, M., Ota, T., Nakamura, E., Philippe, L., Sanchez-Valle, C.
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 7 号: 2 ページ: 122-125
  • DOI: 10.1038/ngeo2042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion microprobe U-Th-Pb geochronology and study of micro-inclusions in zircon from the Himalayan high- and ultrahigh-pressure eclogites, Kaghan Valley of Pakistan (2013)
  • 著者名/発表者名: Hafiz Ur Rehman, Katsura Kobayashi, Tatsuki Tsujimori, Tsutomu Ota, Hiroshi Yamamoto, Eizo Nakamura, Yoshiyuki Kaneko, Tahseenullah Khan , MasaruTerabayashi, Kenta Yoshida, Takao Hirajima
  • 雑誌名: Journal of Asian Earth Sciences 巻: 63 ページ: 179-196
  • DOI: 10.1016/j.jseaes.2012.04.025
  • 査読あり
• [備考] 岡山大学地球物質科学研究センター
  • URL: http://www.misasa.okayama-u.ac.jp/