マグマ活動から見たマントル-地殻における有機物循環

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13440148
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 澤田 順弘 島根大学, 総合理工学部, 教授 (80196328)
• 研究分担者: 赤井 純治 新潟大学, 理学部, 教授 (30101059) ; 氏家 誠司 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (40185004) ; 三瓶 良和 島根大学, 総合理工学部, 教授 (00226086) ; 松本 一郎 島根大学, 教育学部, 助教授 (30335541) ; 川嵜 智佑 愛媛大学, 理学部, 教授 (50136363)
• キーワード: 島弧マグマ / 堆積岩 / 高温高圧変成岩 / 有機物 / 炭素化合物 / 重合 / 島弧マントル / 高温高圧実験

研究概要

平成14年度は下記の研究を行った。
柳井地方南方の屋代島における領家変成帯において、珪線石一カリ長石帯のメタペライト(推定変成温度は620-720℃)、それに貫入する花崗閃緑岩、注入片麻岩についてX線マイクロアナライザー分析、鉱物の顕微FT-IR分析、全岩と鉱物のGC-MS分析、安定炭素同位体比分析を行った。その結果、メタペライトでは固体状態の炭質物のほとんどが石墨または非晶質炭素であるが、花崗閃緑岩中にはC_33以上の炭化水素化合物や有機物が含まれ、また、それらは黒雲母、長石、石英中で種類が異なることがわかった。安定炭素同位体比はメタペライト、注入片麻岩、花崗閃緑岩の順に軽くなっている。これらのことから堆積岩起源有機物の多くは高温状態で流体として系から逃げ、メタペライト中では石墨または非晶質炭素が残るが、花崗閃緑岩マグマ中に流体としてトラップされた炭質物はマグマの冷却過程で重合し、高分子化合物となっていくものと推察した。この結果は現在「Nature」に投稿中である。
上記の研究以外に美濃帯の海成泥質ホルンフェルスとそれに貫入する花崗岩マグマと間の有機物およびその分解生成物の交互作用について上記と同じ手法で研究を進め、花崗岩中に高分子炭化水素化合物の存在とその実態を明らかにした。瀬戸内地域の高マグネシァ安山岩とそれに伴われる流紋岩類、日高変成帯帆満岩体中のマントル由来カンラン岩ガブロについて予察的にX線マイクロアナライザー分析、全岩から抽出した炭質物のGC-MS分析を行った。また、高分解能分析電顕によって鉱物中の炭質物の観察と分析を行っている。

研究成果

• [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] Yom, J.G., Sampei, Y., Tokuoka, T., Nakamura, T.: "Depositional environmental change during the last 400 years in the Hwajinpo lagoon on the eastern coast of Korea"Jour. Geol. Soc. Korea. 38(1). 21-32 (2002)
• [文献書誌] Campos, N.O., Roser, B.P., Sampei, Y.: "Organic carbon and carbonate contentts of black shales from the lower Cretaceous Paja Formation (Colombia) by loss and ignition and CHNS analysis: comparison of methods"島根大学地球資源環境学研究報告. 21号. 9-16 (2002)
• [文献書誌] Ohfuiji, H., Akai, J.: "Icosahedral domain structure of frmboidal pyrite"American Mineralogist. 87. 176-180 (2002)
• [文献書誌] Nakano, S., Akai, J., Sugaki, A.: "Fluorite particles inducing butterfly aggregates of incipient microperthite in alkali feldspar from a syenite, the Patagonian Andes, southern Chile"American Mineralogist. 87. 1377-1383 (2002)