副成分鉱物の希土類元素分配に基づく花崗岩マグマ固結過程の解析

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04402016
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 鈴木 和博 名古屋大学, 理学部, 助教授 (90111624)
• 研究分担者: 榎並 正樹 名古屋大学, 理学部, 助教授 (20168793) ; 足立 守 名古屋大学, 理学部, 教授 (10113094) ; 杉崎 隆一 名古屋大学, 理学部, 教授 (10022576)
• キーワード: 花崗岩 / 蛍光X線分析 / CHIME年代 / モナザイト / ジルコン / 希土類元素 / 南部北上帯 / 領家帯

研究概要

初年度(平成4年)の補助金によって購入した蛍光X線分析装置で南部北上帯と領家帯の花崗岩を分析し,本研究で開発したCHIME法で副成分鉱物の年代を測定して,花崗岩マグマ固結過程に関する次の成果を得て公表した.
1.南部北上帯の平沢花崗岩は,2×5kmの岩体全体にわたり,組成(SiO_2=73-74%)と年代(約240Ma)が均質である.このような岩体は,ほとんど固結した段階のマグマが流動・混合して生じたことを明らかにした.
2.南部北上帯の奥火の土花崗岩は,高いK_2O/Na_2O比と低いCaO/(Na_2O+K_2O)比で特徴づけられる.モナザイトやジルコンのCHIME年代は約250Maであるが,約400Maの粒子も存在する.副成分鉱物の希土類元素分配から,本花崗岩は,古い地殻物質を同化しながら,ペルム紀末期に形成されたものであることを明らかにした.
3.領家帯の三都橋花崗岩は,80±20Maの年代をもつzoned plutonであること,塩基性の岩石は集積相であること,酸性の岩石は同源の残液であること,集積相は残液の流動で上昇したこと,岩体周辺部分だけが泥質変成岩を同化して白雲母・ザクロ石で特徴づけられるAl過剰なS-タイプ花崗岩になったことを明らかにした.
4.領家帯の白亜紀伊奈川花崗岩には,Ca(Ti_<0.5>Al_<0.5>)(F,OH)_<0.5>O_<0.5>SiO_4の組成をもつ熱水性チタナイトが産する.この化学組成と鉱物共生から,マグマ固結時に分離した流体のフッ素の化学ポテンシャルを解析した.
5.花崗岩の黒雲母は,層間のKとOH_3^+の置換,八面体シートの2価鉄の酸化と2八面体化,2八面体シートのFe^<3+>=Al置換,四面体シートのAl=Si置換の4つのプロセスが組合わさって,風化していくことを明らかにした.
6.花崗岩の壁岩をなす中・古生層中の砕屑性モナザイトやジルコンのCHIME年代の多数測定した.これにより,日本列島の中・古生層の後背地には1700-2000Maの古い大陸地殻が広く分布していたことが明らかになった.

研究成果

• [文献書誌] Enami,M.,Suzuki,K.,Liou,J.G.,Bord,D.K.: "Al-Fe^<3+> and F-OH substitution in titanite and constraints on their P-T dependence." European Journal of Mieralogy. 5. 219-231 (1993)
• [文献書誌] Enami,M.,Suzuki,K.,Zhai,M.,Zheng,X.: "The chemical Th-U-total Pb isochron ages of Jiaodong and Jiaonan melamorphic rocks in the Shandong Peninsula eastern China" Island Arc. 2. 104-113 (1993)
• [文献書誌] 足立守・鈴木和博: "上麻生礫岩中の先カンブリア紀片麻岩礫の後背地は韓国東部か?" 名古屋大学古川総合研究資料館報告. 9. 25-45 (1993)
• [文献書誌] Suzuki,K.,Adachi,M.: "Th,U and Pb analytical data of monazites,zircons and xenotinies from the Okuhinotsuchi granitic mass in the South Kitakami terrane" Bulletin of the Nagoya University Furukawa Museum. 9. 47-57 (1993)
• [文献書誌] 鈴木和博・林田悦子・梶塚泉・長澤敬之助: "愛知県足助町北部地域の風化黒雲母の組成変化" 名古屋大学古川総合研究資料館報告. 9. 59-76 (1993)
• [文献書誌] 森下泰成・鈴木和博: "愛知県設楽地域,三都橋花崗岩の全岩化学組成データ" 名古屋大学古川総合研究資料館報告. 9. 77-90 (1993)
• [文献書誌] Suzuki,K.,Adachi,M.: "240 Ma CHIME ages of monazite and ziroon from the Hirasawa granitic mass in the South Kitakami terrane" Journal of Earth and Planetary Sciences,Nagoya University. 40. 1-16 (1993)
• [文献書誌] Adachi,M.,Suzuki,K.,Yogo,S.,Yoshida,S.: "The Okuhinotsuchi granitic mass in the South Kitakami terrane:Pre-Silurian base ment or Permian intrusives" Journal of Mineralogy Petrology and Economic Geology. 89. 21-36 (1994)