地球史におけるマグマ

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05231103
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大谷 栄治 東北大学, 理学部, 教授 (60136306)
• 研究分担者: 圦本 尚義 東京工業大学, 理学部, 助教授 (80191485) ; 佐々木 晶 東京大学, 理学部, 助教授 (10183823) ; 牧嶋 昭夫 岡山大学, 地球内部研究センター, 助手 (70219301) ; 兼岡 一郎 東京大学, 地震研究所, 教授 (30011745) ; 丸山 茂徳 東京工業大学, 理学部, 教授 (50111737)
• キーワード: Mg2SiO4-Fe2SiO4系 / Mg2SiO4-H2O系 / 含水F相 / ダイヤモンド / マグマの密度 / 始生代 / 海洋底玄武岩 / マントル

研究概要

珪酸塩モデル系の溶融実験を20GPa以上の条件で行い、Mg2SiO4-Fe2SiO4系の溶融関係を明かした。また、Mg2SiO4-H2O系の相関係を明かにした。特に20GPa以上の圧力下で含水F相とともにブルーサイトが安定に存在することを、始めて明かにした。この結果は、F相とブルーサイトが下部マントル最上部において存在することを示唆するものである。さらに、地球のマントル組成の融液の密度を。ダイヤモンドを浮きにする方法を新たに開発し、23GPaの条件まで明かにすることができた。マントル遷移層下部や下部マントル最上部においてダイヤモンドが浮き上がる事実は、ダイヤモンドの地球深部の起源に関する新しいモデルを与えるものである。
太古代の地質体の調査を継続し、地質調査と採取した岩石の分析を行うことにより、始生代を代表するピルバラ地域の岩石類が海洋底玄武岩であることを明かにし、プレートテキトニクスが始生代にまで遡ることを明かにした。また岩石の分析により、始生代の海洋底玄武岩が現世のそれに比べて、より鉄に冨み、より未分化な組成をもつらしいことが明らかになった。この結果はさらに多くの地域の試料についての分析を行うことにより、さらに詳しい研究が必要であるが、この結果は始生代のマントルが鉄に冨み、より未分化であることを示唆するものであり、本重点領域研究の残された期間中にこの問題の解明を行いたい。

研究成果

• [文献書誌] E.Ohtani et al.: "Molting volations of perovskite and the density crossover in planotary mentles" Chemical Geology. 120(in press). (1995)
• [文献書誌] H.Morishima et al.: "Themel expansion of MgSiO3 pewiskite at 20.5GPa" Goophysicel Reseach Letter. 21. 899-902 (1994)
• [文献書誌] S.Maruyama: "Towards a new paradigm on the Earth's dynamics" Goologicel Soc.Japan. 100. 1-3 (1994)
• [文献書誌] I.Kaneoka et al.: "^<40>Ar-^<39>Ar analyses of rocks recovered from the Okushiri Ridge in the Japan sea." Geochemical Journal. 28. 1-9 (1994)
• [文献書誌] A.Makishima: "Soarch for P-isotope ananaly of cerium in the bulk Allende metoorite" Geochemical Journel. 28. 115-122 (1994)
• [文献書誌] H.Yurimoto et al.: "Negative metal-ion source for secondary ion mass spectrometry" Review of Scientfic Instrument. 64. 1146-1149 (1993)