マントルの希ガスとサブダクション・ファクトリー:全地球的物質循環の謎にせまる。

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14740314
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松本 拓也 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50294145)
• キーワード: 地球化学 / 同位体 / 質量分析 / マントル / 沈み込み帯 / 希ガス

研究概要

本年度は当研究の最終年度として、過去のプレート沈み込み帯で激しく交代変質作用をうけた特殊な岩石試料の希ガス同位体分析を行い、その結果を国際学会等で発表した。閣連論文は現在Earth and Planetary Science Letters誌に投稿済で査読を受けている最中である。この研究では、沈み込み帯のマントル内での主要な流体相である水とともに移動する希ガスの痕跡を微細な鉱物中に発見し、その流体の移動がマントルの地球化学的特徴を決定づける主要なキャリアであることをはじめて明らかにした。また、ハワイホットスポット起源岩に見られる大気起源の成分の起源についても希ガス抽出法に工夫を凝らす事によって検討を加えた。深部起源マグマ中に見られる大気的な希ガスについては沈み込むプレートとともにマントルに再注入された成分というよりはむしろ、二次的な混入である可能性が強く、とくに溶岩の急冷ガラスには海水と玄武岩の反応により付加された二次的な大気成分の寄与が大きく、今後同様の試料について研究を行う際には注意が必要である事も示した。結果の一部は本年度の日本地球化学会で発表された。加えてプレカンブリア紀のマントル起源の玄武岩に関する地球化学的研究の結果についての論文を発表し、年代の古い海洋岩石の化学組成と当時の海水成分の関連について議論した。
本研究を行った3年間で13編の関連論文を国際誌に発表した。当初の目的であったマントルの進化とプレート沈み込みについて一定の成果を挙げることができたと考える。

研究成果

• [雑誌論文] Primordial noble gases in a graphite-metal inclusion from the Canyon Diablo IAB iron meteorite and their implications (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, J, Namba, M, Maruoka, T, Matsumoto, T, Kurat, G
  • 雑誌名: METEORITICS & PLANETARY SCIENCE (印刷中)
• [雑誌論文] Geochemistry of Precambrian carbonate interclated in pillows and its host basalts : implications for the REE composition of circa 3.4 Ga seawater (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K, Itoh, N, Matsumoto, T et al.
  • 雑誌名: Precambrian Research 135 ページ: 331-344
• [雑誌論文] Surface appearance of slab-derived helium in non-volcanic area in Kii Peninsula (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto et al.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 68 ページ: A615
• [雑誌論文] Isotope systematics of argon and xenon in the mantle : inferences from a four-isotope diagram (2005)
  • 著者名/発表者名: Kudo, Y, Matsumoto, T. et al.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 68 ページ: A284
• [雑誌論文] Lithium isotopic systematics of the mantle-derived ultramafic xenoliths : implications for EM1 origin (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishio, Y, Shun'ichi, N, Yamamoto, J, Sumino, H, Matsumoto, T et al.
  • 雑誌名: EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS 217 ページ: 245-261