東北本州弧下,地殻〜マントルの岩石学的構造モデルの構築

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12304031
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 吉田 武義 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80004505)
• 研究分担者: 長橋 良隆 福島大学, 教育学部, 助教授 (10292450) ; 木村 純一 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (30241730) ; 永広 昌之 東北大学, 総合学術博物館, 教授 (10124554)
• キーワード: 東北本州弧 / 地殻構造 / マントル構造 / カルデラ / 白亜紀花崗岩類 / ラコリス状マグマ溜り / 地震波速度構造 / マグマ供給系

研究概要

最終年度である今年度は、これまでの研究成果の多くについて印刷論文として公表するとともに、新たに、多くの成果を得ることができた。
一の目潟火山からの下部地殻〜上部マントルゼノリスについては、その組成について明らかにするとともに加圧下での地震波速度を測り、最近得られた東北本州弧地震波速度構造断面と対比することにより、具体的な岩石学的モデルを構築した。その結果、東北本州弧の下部地殻は主に超塩基性の角閃岩〜角閃石はんれん岩質であり、従って、そこでの地殻平均組成は、従来考えられていたよりも苦鉄質であることが明らかとなった。
第四紀火山岩類については、一部の低カリソレアイトが、そのような角閃石含有下部地殻の部分溶融で形成された可能性があることを明らかにした。上部地殻を構成する主要な岩石である花崗岩類については、その定置に関する論文を現在投稿中であるが、北上山地の花崗樹岩類について、新しいタイプの測定システムにより測定したAMSファプリツクで貫入機構の検討を行ない、その結果を本年の地球惑星科学合同大会で発表する。
地殻浅部に位置する火山、特に大型カルデラ直下のマグマ溜りがラコリス状を呈していることを、今年発表した論文で明らかにした。これに関連して、地震波速度データと岩石学的モデルとの対応について検討し、地殻内部に分布するマグマ供給系の構造について多くの知見を得、それらについては本年札幌で開催される国際物理学連合学会において発表する予定である。
以上をもとに、東北本州弧における、特にマグマ供給系を中心とした上部マントルから下部地殻〜上部地殻に至る基本的な岩石学的構造モデルを得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] Kimura, J., Yoshida, T., Iizumi, S.: "Orgin of Low-K Intermediate Lavas at Nekoma Volcano, NE Honsyu Arc, Japan : Geochemical Constraints for Lower-Crustal Melts"Journal of Petrology. Vol.43 No.4. 631-661 (2002)
• [文献書誌] 小林伸治, 沢田順弘, 吉田武義: "隠岐島後における末期中新世、隠岐アルカリ火山岩類の地質とマグマ供給系"岩石鉱物科学. 31巻. 137-161 (2002)
• [文献書誌] Kimura.J., Manton.W.I., Sun, C-H., Iizumi, S., Yoshida, T., Stern, R.J.: "Chemical Diversity of the Ueno Basalts, Central Japan : Identification of Mantle And Crustal Contributions to Arc Basalts"Journal of Petrology. Vol.43 No.10. 1923-1946 (2002)
• [文献書誌] 山田亮一, 吉田武義: "北鹿と新第三紀火山活動と黒鉱鉱床鉱化期との関連-火山岩活動年代の検討-"資源地質. 52巻2号. 97-110 (2002)
• [文献書誌] Sato, H, Imaizumi, T., Yoshida, T., Ito, H., Hasegawa, A.: "Tectonic evolution and deep to shallow geometry of Nagamachi-Rifu Active Fault System, NE Japan"Earth Planets Space. 54巻. 1039 (2002)
• [文献書誌] Takashima, R., Nishi, H., Yoshida, T.: "Geology, petrology and tectonic setting of the Late Jurassic ophiolite in Hokkaido, Japan"Journal of Asian Earth Sciences. Vol.21. 197-215 (2002)
• [文献書誌] 山田亮一, 吉田武義: "北鹿とその周辺地域における新第三紀火山活動の変遷と黒鉱鉱床鉱化期との関連-火山岩類の主要化学組成の変遷-"資源地質. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] 星博幸, 岩野英樹, 檀原徹, 吉田武義: "紀伊半島、潮岬火成複合岩類のフィッション・トラック年代測定"地質学雑誌. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] 高橋美和, 水田敏夫, 石山大三, 木村純一, 高田実彌: "LA-ICP-MS分析法による菱刈鉱床含金石英脈の石英中の微量成分の特徴と鉱液の起源"資源地質. 52巻1号. 51-67 (2002)
• [文献書誌] 木村純一: "中国地方のフィリピン海プレートと火山活動"月刊地球. No.38. 91-94 (2002)
• [文献書誌] Kimura J.-I.et al.: "Late Cenozoic volcanic activities in the Chugoku area, Southwest Japan arc : Volcanic activities during back-arc basin opening and subduction re-initiation"The Island Arc. 11巻. 22-45 (2003)
• [文献書誌] Haragochi S., Ishii T., Kimura J.-I., Ohara Y.: "Formation of tonalite from basaltic magma at the Komahashi-Daini Seamoun, northern Kyushu-Palau Ridge in the Philippine Sea, and growth of Izu-Ogasawara (Bonin)-Mariana arc crust"Contributions to Mineralogy and Petrology. (in press). (2003)
• [文献書誌] 長橋良隆, 片岡香子, 吉川周作, 佐藤時幸: "秋田県男鹿半島の北浦層に挟在するKm3テフラ層と大峰-SK110テフラとの対比"地質学雑誌. 108巻. 761-764 (2002)
• [文献書誌] 吉原 賢, 鈴木紀毅, 永広昌之: "北部北上山地,葛巻-釜石帯のマンガンノジュールから中期ジュラ紀放散虫化石の発見とその意義"地質学雑誌. 107巻. 536-539 (2002)
• [文献書誌] Niko, S., Ehiro, M.: "Permian orthoconic cephalopods of the Ochiai Formation in the Southern Kitakami Mountains, Northeast Japan"Paleontological Reserch. Vol.6. 385-389 (2002)
• [文献書誌] Ehiro, M.: "Time-gap at the Permian-Triassic boundary in the South Kitakami Belt, Northeast Japan : An examination based on the ammonoid fossils"Saito Ho-on Kai Mus. Nat. Hist., Res. Bull.. no.68. 1-12 (2002)