ウラン－トリウム放射非平衡による九州の火山の成因の研究

• 研究課題/領域番号: 26400523
• 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: 地球宇宙化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中井 俊一 東京大学, 地震研究所, 教授 (50188869)
• 研究分担者: 三好 雅也 福井大学, 学術研究院教育・人文社会系部門(教員養成), 准教授 (50557353)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 九州弧 / ウラン－トリウム放射非平衡 / 火山岩 / スラブ溶融 / 堆積物溶融 / 沈み込み流体 / ウランートリウム放射非平衡 / スラブ流体 / 九州 / ウラン-トリウム放射非平衡 / アダカイト / 火山 / ウラン‐トリウム放射非平衡

研究成果の概要

本研究では，九州弧の火山が，沈み込むスラブからの流体の付加に起因する火成活動を起源とするか，あるいは沈み込むスラブや堆積物の溶融による火成活動を起源とするかを，ウラン-トリウム放射非平衡分析から検討した．45試料を分析した．
分析した火山岩は，(230Th/238U)が1に近く，放射平衡に近い試料が多い．(230Th/238U)が1.05より大きい試料は，鬼箕，阿蘇の一部，雲仙，福江島，開聞の一部に見られ，Tb/Yb比などが高い傾向があり，ザクロ石の存在下での融解が示唆される．流体の付加に起因する火成活動で見られる(230Th/238U)が1より小さい試料はほとんど存在しないようである．

研究成果

• [雑誌論文] Age of Mirny field kimberlites (Siberia) and application of rutile and titanite for U-Pb dating of kimberlite emplacement by LA-ICP-MS (2016)
  • 著者名/発表者名: Agashev, A. M., Y. Orihashi, N. P. Pokhilenko, I. V. Serov, A. V. Tolstov and S. Nakai
  • 雑誌名: Geochem. J. 巻: 50 号: 5 ページ: 431-438
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0438
  • NAID: 130005249800
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 火成岩カードの開発と中学校理科授業における活用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三好雅也・淺原雅浩・大山利夫・葛野剛司・佐々木直広
  • 雑誌名: 福井大学教育実践研究 巻: 41 ページ: 27-35
  • NAID: 120005983095
• [雑誌論文] A trachyte-syenite core within a basaltic nest: filtering of primitive injections by a multi-stage magma plumbing system (Oki-Dozen, south-west Japan) (2015)
  • 著者名/発表者名: Brenna, M., S. Nakada, D. Miura, K. Toshida, H. Ito, N. Hokanishi and S. Nakai
  • 雑誌名: Contrib. Mineral. Petrol 巻: 170 号: 2 ページ: 1-22
  • DOI: 10.1007/s00410-015-1181-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rare Earth Elements of the Arima Spring Waters, Southwest Japan: Implications for Fluid–Crust Interaction during Ascent of Deep Brine (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H., K. Chiba, Q. Chang, S. Nakai, K. Kazahaya and H. Iwamori
  • 雑誌名: J. Geol. Geoｐｈｙｓ. 巻: 4 ページ: 1-8
  • NAID: 130005492421
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Progressive interaction between dry and wet mantle during high-temperature diapiric upwelling: constraints from Cenozoic Kita-Matsuura intraplate basalt province, northwestern Kyushu, Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Sakuyama, Shun'Ichi Nakai, Masako Yoshikawa, Tomoyuki Shibata, Kazuhito Ozawa
  • 雑誌名: Journal of Petrology 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1083-1128
  • DOI: 10.1093/petrology/egu020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Isotope evolution in the HIMU reservoir beneath St. Helena: Implications for the mantle recycling of U and Th. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hanyu , T., Kawabata, H. Tatsumi, Y., Kimura J., Hyodo, H., Sato, K., Miyazaki, T., Chang, Q., Hirahara, Y., Takahashi, T., Senda, R. and Nakai, S.
  • 雑誌名: Geochimica Cosmochimica Acta 巻: 143 ページ: 232-252
  • DOI: 10.1016/j.gca.2014.03.016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Feasibility studies of Sn isotope composition for provenancing ancient bronzes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, E.; Nakai, S.; Sahoo, Y.; Yokoyama, T.; Mifune, H.; Saito, T.; Chen, J.; Takagi, N.; Hokanishi, N.; Yasuda, A.
  • 雑誌名: Journal of Archaeological Science 巻: 52 ページ: 458-467
  • DOI: 10.1016/j.jas.2014.09.014
  • NAID: 130005492214
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 阿蘇のマグマ供給系の変遷 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三好雅也
  • 学会等名: 国際火山噴火史情報研究集会
  • 発表場所: 福岡大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2017-01-21
• [学会発表] 阿蘇火山のマグマ供給系の変遷 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三好雅也
  • 学会等名: 災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究 「噴火履歴及び観測事例に基づく噴火事象系統樹の試作」研究集会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本県熊本市）
• [学会発表] The influence of U, Th mobility in hydrothermal fluids on U-Th radioactive disequilibrium dating of sulphide minerals (2016)
  • 著者名/発表者名: S. NAKAI, A. TAKAMASA, R. YOSHIZUMI, T, URABE, T. FUJIWARA, S. TOYODA AND J. ISHIBASHI
  • 学会等名: Goldschmidt 2016
  • 発表場所: 横浜国際平和会議場（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] 海底熱水鉱床の硫化鉱物のウラン－トリウム放射非平衡について (2016)
  • 著者名/発表者名: 中井 俊一、賞雅 朝子、藤原 泰誠、豊田 新、石橋 純一郎、浦辺 徹郎、吉住 亮人
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-05-22
  • 招待講演
• [学会発表] スズ同位体を用いた青銅器の産地推定の可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中井俊一，山崎絵里香，横山哲也，三船温尚，齋藤努，陳建立，サフーユービン
  • 学会等名: 日本地球化学会
  • 発表場所: 横浜国立大学教育人間科学部（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] タングステン同位体から探る地球初期進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 賞雅朝子，中井俊一，飯塚毅
  • 学会等名: 日本地球化学会
  • 発表場所: 横浜国立大学教育人間科学部（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-09-16
  • 招待講演
• [図書] Boron and Chlorine contents of basalts from Shatsky Rise, IODP Expedition 324: implications for the alteration of oceanic plateaus. In: "The Origin, Evolution, and Environmental Impact of Oceanic Large Igneous Provinces (eds. Neal C.R., Sager W., Sano T., Erba E)". (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyoshi, Takashi Sano, Kenji Shimizu, Adelie Delacour, Toshiaki
  • 総ページ数: 339
  • 出版者: Geological Society of America
• [図書] Rubidium-Strontium dating, Hydrothermal Events, in “Encyclopedia of Scientific Dating Methods” (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakai, S.
  • 総ページ数: 978
  • 出版者: Springer
• [図書] Dating of Hydrothermal Mineralizatoin in Active Hydrothermal Fields in the Southern Mariana Trough, In "Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems (Eds. Ishibashi, Okino and Sumamura)" (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi, J., K. Shimada, F. Sato, A. Uchida, S. Toyoda, A. Takamasa, S. Nakai, H. Hyodo, K. Sato, H. Kumagai, and K. Ikehata
  • 総ページ数: 666
  • 出版者: Springer
• [図書] Evaluating Hydrothermal System Evolution Using Geochronological Dating and Biological Diversity Analyses, In "Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems (Eds. Ishibashi, Okino and Sumamura)" (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, H., H. Watanabe, T. Yahagi, S. Kojima, S. Nakai, S. Toyoda and J. Ishibashi
  • 総ページ数: 666
  • 出版者: Springer
• [図書] ESR Dating of Barite in Sea-Floor Hydrothermal Sulfide Deposits in the Okinawa Trough. In "Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems (Eds. Ishibashi, Okino and Sumamura)" (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, T., S. Toyoda, A. Uchida, J. Ishibashi, S. Nakai, A. Takamasa
  • 総ページ数: 666
  • 出版者: Fujiwara
• [図書] 226Ra-210Pb and 228Ra-228Th Dating of Barite in Submarine Hydrothermal Sulfide Deposits Collected at the Okinawa Trough and the Southern Mariana Trough. In "Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems (Eds. Ishibashi, Okino and Sumamura)" (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchida, A., S. Toyoda, J. Ishibashi, S. Nakai
  • 総ページ数: 666
  • 出版者: Springer
• [図書] Crystal uptake into aphyric arc melts: insights from two-pyroxene pseudo-decompression paths, plagioclase hygrometry, and measurement of hydrogen in olivines from mafic volcanics of southwest Japan. In: Gomez-Tuena A., Straub S.M., Zellmer G.F. (eds) Orogenic andesites and crustal growth. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zellmer, G. F., N. Sakamoto, Y. Iizuka, M. Miyoshi, Y. Tamura, H. Hsieh, Hi. Yurimoto
  • 総ページ数: 385
  • 出版者: Geological Society, London, Special Publications
• [図書] Along-Arc Geochemical Variations in Quaternary Magmas of Northern Kyushu Island, Japan. In: Gomez-Tuena A., Straub S.M., Zellmer G.F. (eds) Orogenic andesites and crustal growth. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shibata, T., M. Yoshikawa, J. Itoh, O. Ujike, M. Miyoshi, K. Takemura
  • 総ページ数: 385
  • 出版者: Geological Society, London, Special Publications