| 研究課題/領域番号 |
15H02630
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
折橋 裕二 東京大学, 地震研究所, 助教 (70313046)
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| 研究分担者 |
市原 美恵 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00376625)
三部 賢治 東京大学, 地震研究所, 助教 (10372426)
中井 俊一 東京大学, 地震研究所, 教授 (50188869)
新正 裕尚 東京経済大学, 経営学部, 教授 (60312013)
安間 了 筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 講師 (70311595)
角野 浩史 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (90332593)
遠山 知亜紀 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, ポストドクトラル研究員 (30649273)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | チリ弧 / 沈み込み帯 / 南部火山地帯 / 島弧火成作用 / 脱水作用 / マグマ成因論 / トランスフォーム断層 / 線状変質帯 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，沈み込む海洋プレート内に発達したトランスフォーム破砕帯（深部まで発達した線状変質帯）が島弧(大陸弧)火成作用を定常よりも活発化させるという作業仮説を実証することである．一方，先行研究では，チリ・南部火山帯沿いにSBインデックス（部分溶融度を示すファクター）が波状振幅を示し，チリ弧に沈み込んでいる複数のトランスフォーム破砕帯で最大になることが示された．また，このSBインデックスの変化はチリ・南部火山地帯の火成作用における部分溶融度の変化を示し，振幅が最大になる破砕帯では沈み込む海洋リソスフェアが完全に破断し，それに沿って下位のアセノスフェアが上昇したため島弧火成作用での部分溶融度が上昇したと解釈した．そこで本研究ではチリ弧に沈み込むトランスフォーム破砕帯のうち，SBインデックスが最大の振幅となるFZ43とGuafo FZ周辺のチリ・南部火山帯の火山群に注目し，FZ43周辺の火山については平成27年度において，火山岩試料の系統サンプリングを行い，本年度はGuafo FZ周辺の8火山について地質調査および火山岩試料の系統サンプリングを行った．なお，上記8火山のうちウエキ，チャイテン，ミシンマウイダ，コルドバドの４火山については陸路でのアクセスが困難を極めるため，ヘリコプターをチャーターして実施した．これにより昨年度は計47試料，110 kgの火山岩岩石試料の採取が完了した．火山地形解析については，チリ弧，南部火山地帯中央～南部域を構成する35火山のうち，約半数の火山について解析が完了した．また，高圧実験に関してはフロゴファイトやフェンジャイトを中心に予備察的実験を開始ししつつある．
成果については，平成27年度までに採取した火山岩試料について，ハロゲンを中心とした化学成分分析を行い，国内外の学会で発表した．また，先行して実施した火山地質調査の結果について，一部，国際誌に発表した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
研究実施計画通り，平成27年度は，チリ弧に沈み込む海洋リソスフェア内トランスフォーム破砕帯のうち，SBインデックスが最大の振幅となるGuafo FZ周辺の南部火山帯火山群について地質調査および火山岩試料の系統サンプリングを実施し，期間内に達成することができた．また，幸運にもこの第1次調査は好天に恵まれた．そのため，平成27年度内で第2次調査として斥候調査を行う予定であった南部火山地帯南部のヤンテレス火山，メリモユ火山についても完了し，来年度に向けた本格調査に向けての準備は万全に整った．室内実験については，これまで採取した火山岩試料すべての一次記載が完了し，選定した岩石試料の全岩化学組成分析およびK-Ar年代の測定のための試料準備を遂行中である．今後順調に分析が遂行できれば，研究実施計画通り，平成28年度11月下旬からの第1次野外調査前にこれら分析が完了する予定である．
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| 今後の研究の推進方策 |
「地質調査班」は，平成28年度11月下旬から約1ヶ月半，チリ弧，南部火山地帯中央～南部域を構成する35火山のうち，平成26・27年度おいて，まだ地質調査を実施していない南部火山地帯の５火山（ヤンテレス，メリモジュ，メントラット，カイ，モカ火山）について，火山岩組成分布図作成と火山岩試料の系統サンプリングを行う．これら火山のアプローチは昨年度と同様にヘリコプターをチャーターして遂行予定である．昨年度の調査でヘリコプター会社とパイロットとの良好な信頼関係は構築できた．今年度の調査は，気象条件おいて昨年度よりもさらに難易度の高い火山へのアプローチとなるが，計画通り遂行で得ると確信している．これと併行して，「地形解析班」は対象となる35火山すべてのマグマ生成量と分布の特徴および，海洋プレート内トランスフォーム破砕帯との関連性を解明する予定である．その際，本研究で使用している地形解析ソフトウェアを開発した海外共同研究者を招聘し，さらなる研究の推進を図る．「高圧実験班」は沈み込んだ海洋リソスフェア線状変質帯で想定される含水鉱物相すべての安定領域を再整理し，脱水反応を起こす含水鉱物，特にフロゴファイトとフェンジャイトに注目し，含水メルトとの分配係数を決定する．「岩石化学分析班」と「年代測定班」は平成27・28年度の2年間の調査で得られた火山岩試料の化学分析を行い，各火山の噴火ステージとマグマ生成過程での多様性を押える．なお，計画段階でホウ素定量は放射化分析により遂行予定であったが，現段階において使用する原子炉の復帰の目処が立たない．そこで地震研に溶液法によるICP質量分析装置を用いてホウ素定量分析を新たに確立し，分析の推進を図る予定である．
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