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2015 年度 実績報告書

プレート収束帯における地殻内流体に伴う物質移動メカニズムの時空間解析

研究課題

研究課題/領域番号 13J00715
研究機関京都大学

研究代表者

東野 文子  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード塩水 / 拡散 / 地殻流体 / 大陸衝突帯
研究実績の概要

東南極セール・ロンダーネ山地に産する、片麻状構造を切るように発達するザクロ石―角閃石脈を含むザクロ石―斜方輝石―角閃石片麻岩を用い、脈形成に伴う物質移動および鉱物組成・組織変化過程を調べた。本試料では、黒雲母と角閃石の塩素濃度および角閃石中のK濃度が、脈の中心から離れるにつれて徐々に減少し、数cm離れると濃度一定になるプロファイルが観察され、斜長石のNaに富むシャープなリムのモードが脈から離れるにつれて減少する。さらに脈直近の壁岩にはLi,Cu,Rb,Ba,Pb,Uが添加されており、これらの元素はメルトやH2O流体では動かず、アルカリ元素と塩化物を含む流体で動くと実験的研究から既に示されている。以上から、本試料のザクロ石―角閃石脈は、塩水流入で形成されたと考えられる。
加えて、脈直近の壁岩に添加されていた元素の鉱物局所微量元素分析を行ったところ、脈からの距離に応じて徐々に濃度が減少し、脈から数cm離れて濃度一定となることが分かった。濃度一定となる距離は、鉱物種によらず元素種によって異なる。また、斜長石粒子(粒径数100μm)の微量元素の組成ゾーニングは、1粒子内でほぼ均質で、脈からの距離に応じて濃度変化することが分かった。
斜長石のシャープなリムは、粒界に流体が存在し、界面溶解―再沈殿プロセスによるリム形成を示唆する。これは粒界に塩水が浸透し、脈からの距離に応じた微量元素濃度変化が粒界を主経路として起きたことを意味する。さらに、斜長石1粒子内のゾーニングは、NaSi-CaAl相互拡散係数および微量元素の結晶内拡散係数の違いによって説明できる。本試料において、塩素に富む含水鉱物と、シャープな斜長石リムが共存する領域は、粒界に塩水が流入した証拠と考えられ、この微細組織は、塩水活動を示す痕跡として、他試料にも適用できると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Geochemical behavior of zirconium during Cl-rich fluid or melt infiltration under upper amphibolite facies metamorphism - A case study from Brattnipene, Sør Rondane Mountains, East Antarctica2015

    • 著者名/発表者名
      Higashino, F., Kawakami, T., Tsuchiya, N., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Grantham, G.H., Sakata, S., Hattori, K., Hirata, T.
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 110 ページ: 166-178

    • DOI

      doi:10.2465/jmps.150220

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Possible process of microstructure formation around garnet–hornblende vein implying brine infiltration under upper amphibolite facies2016

    • 著者名/発表者名
      Higashino, F., Kawakami, T., Tsuchiya, N., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Grantham, G. H., Sakata, S., Hattori, K., Hirata, T.
    • 学会等名
      International Symposium: Metamorphic rocks and Metamorphism: Future Perspectives
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-03-12
  • [学会発表] Pressure-temperature-time path and timing of Cl-bearing fluid infiltration to the upper-amphibolite to granulite facies metamorphic rocks at Perlebandet, Sør Rondane Mountains, East Antarctica.2016

    • 著者名/発表者名
      Kawakami, T., Higashino, F., Skrzypek, E., Grantham, G.H., Satish-Kumar, M., Tsuchiya, N., Ishikawa, M., Sakata, S., Hirata, T.
    • 学会等名
      International Symposium: Metamorphic rocks and Metamorphism: Future Perspectives
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-03-12
  • [学会発表] 角閃岩相高温部で見られる塩水活動に伴う鉱物組成変化プロセス2015

    • 著者名/発表者名
      東野文子、河上哲生、土屋範芳、サティシュ・クマール、石川正弘、グランサム・ジェフ、坂田周平、平田岳史
    • 学会等名
      日本鉱物科学会 2015 年年会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-25
  • [学会発表] 阿蘇火山火砕流堆積物中のアパタイトの揮発性成分組成2015

    • 著者名/発表者名
      道久真理絵、佐野有司、高畑直人、石田章純、小池みずほ、吉田健太、東野文子、小木曽哲
    • 学会等名
      日本地球化学会第62 回年会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-09-16
  • [学会発表] 東南極セール・ロンダーネ山地ブラットニーパネで見られるザクロ石―角閃石脈の形成と物質移動2015

    • 著者名/発表者名
      東野文子、河上哲生、土屋範芳、サティシュ・クマール、石川正弘、グランサム・ジェフ
    • 学会等名
      日本地質学会第 122 年学術大会
    • 発表場所
      信州大学(長野県長野市)
    • 年月日
      2015-09-13
  • [学会発表] Mass transfer in mafic gneiss during upper-amphibolite facies chloride brine infiltration2015

    • 著者名/発表者名
      Higashino, F., Kawakami, T., Tsuchiya, N., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Grantham, G. H.
    • 学会等名
      Goldschmidt 2015
    • 発表場所
      プラハ(チェコ)
    • 年月日
      2015-08-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 阿蘇火山火砕流堆積物中のアパタイトの揮発性元素組成2015

    • 著者名/発表者名
      道久真理絵、佐野有司、高畑直人、石田章純、小池みずほ、吉田健太、東野文子、小木曽哲
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-25
  • [学会発表] 角閃岩相高温部における塩水流入に伴うザクロ石―角閃石脈の形成と物質移動2015

    • 著者名/発表者名
      東野文子、河上哲生、土屋範芳、サティシュ・クマール、石川正弘、グランサム・ジェフ
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24
  • [備考] 京都大学大学院理学研究科地質学鉱物学教室岩石学講座ホームページ

    • URL

      http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/~web-pet/indexj.htm

  • [備考] 上記ホームページ内にある東野文子のホームページ

    • URL

      http://www.kueps.kyoto-u.ac.jp/~web-pet/higashino_j.htm

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公開日: 2016-12-27  

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