大陸下マントルの形成とその改変過程：世界最古のかんらん岩体での物質科学的検証

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05741
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 森下 知晃 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (80334746)
• 研究分担者: 谷 健一郎 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (70359206) ; 水上 知行 金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (80396811) ; 針金 由美子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (90569360)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: カンラン岩 / 太古代 / 初期地球 / 大陸形成 / プレートテクトニクス

研究実績の概要

本研究の目的は，地球科学の未解決問題である大陸の形成や大陸の安定性の鍵となる大陸下マントル物質の成因，および地球史に置けるプレートテクトニクス開始時期とその様式について，西グリーンランド南部に分布する30億年前と38億年前に形成された変成岩・花崗岩からなる地質帯中のカンラン岩を研究対象とし，物質科学的に検証することである．研究実績の概要は以下の通りである．
（１）従来の研究では着目されてこなかった周囲の変成岩・花崗岩の影響によるカンラン岩の改変過程を明らかにした. 野外での産状，鉱物相，全岩・鉱物化学組成の検討から，周囲の変成岩・花崗岩による化学的・物質的流入により，調査対象のカンラン岩類が大きく組成改変を受けていることが明らかとなった．そのうちの一部は，ある種の大陸下カンラン岩と類似するSiO2に富む特徴を獲得することがわかった．
（２）カンラン岩の温度圧力履歴の解明. カンラン岩体の中に温度圧力履歴を推定するのに役立つ鉱物組み合わせ，微細組織を有するものがあることから，岩体の経験した温度圧力履歴を解析した．その結果，本地域では初めてとなるエクロジャイト相相当の温度圧力履歴を経ていることが明らかとなり，現在，その温度圧力履歴が可能なテクトニクスについて検討している．
(3)上記の改変の影響を評価した上で，カンラン岩の火成岩としての成因について検討できる同位体組成を測定した結果，カンラン岩体の同位体的特徴は，現在のカンラン岩類とは大きく異なり，地球形成初期のレイトベニア 付加前の始原的な特徴を保持している可能性を指摘し，レイトベニア の特徴を議論した．我々の結果から，レイトベニア に相当する物質により，現在の地球表層の水成分が付け加わったことが初めて明らかとなった．

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)
  • 国名: デンマーク
  • 外国機関名: University of Copenhagen
• [国際共同研究] University of Alberta(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: University of Alberta
• [国際共同研究] University of Cologne(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: University of Cologne
• [雑誌論文] The paleozoic Jalal Abad mafic complex (Central Iran): Implication for the petrogenesis (2020)
  • 著者名/発表者名: Vesali Yusef、Esmaeily Dariush、Moazzen Mohssen、Chiaradia Massimo、Morishita Tomoaki、Soda Yusuke、Sheibi Maryam
  • 雑誌名: Geochemistry 巻: In press ページ: 125597～125597
  • DOI: 10.1016/j.chemer.2020.125597
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Petrogenesis of the ~740 Korab Kansi mafic-ultramafic intrusion, South Eastern Desert of Egypt: Evidence of Ti-rich ferropicritic magmatism (2020)
  • 著者名/発表者名: Khedr Mohamed Zaki、El-Awady Amr、Arai Shoji、Hauzenberger Christoph、Tamura Akihiro、Stern Robert J.、Morishita Tomoaki
  • 雑誌名: Gondwana Research 巻: 82 ページ: 48～72
  • DOI: 10.1016/j.gr.2019.12.013
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Formation of banded chromitites and associated sulphides in the Neoproterozoic subarc deep-crustal magma inferred from the Alaskan-type complex, Egypt (2020)
  • 著者名/発表者名: Khedr Mohamed Zaki、Arai Shoji、Morishita Tomoaki
  • 雑誌名: Ore Geology Reviews 巻: 120 ページ: 103410～103410
  • DOI: 10.1016/j.oregeorev.2020.103410
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ruthenium isotope vestige of Earth’s pre-late-veneer mantle preserved in Archaean rocks (2020)
  • 著者名/発表者名: Fischer-G?dde Mario、Elfers Bo-Magnus、M?nker Carsten、Szilas Kristoffer、Maier Wolfgang D.、Messling Nils、Morishita Tomoaki、Van Kranendonk Martin、Smithies Hugh
  • 雑誌名: Nature 巻: 579 ページ: 240～244
  • DOI: 10.1038/s41586-020-2069-3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Compositional heterogeneity and melt transport in mantle beneath Mid-Atlantic Ridge constrained by peridotite, dunite, and wehrlite from Atlantis Massif (2020)
  • 著者名/発表者名: Akizawa Norikatsu、Fr?h-Green Gretchen L.、Tamura Akihiro、Tamura Chiori、Morishita Tomoaki
  • 雑誌名: Lithos 巻: 354-355 ページ: 105364～105364
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2019.105364
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evolution of lithospheric mantle in the north of Nain‐Baft oceanic crust (Neo‐Tethyan ophiolite of Ashin, Central Iran) (2020)
  • 著者名/発表者名: Shirdashtzadeh Nargess、Torabi Ghodrat、Morishita Tomoaki
  • 雑誌名: Island Arc 巻: 29 ページ: 1~12
  • DOI: 10.1111/iar.12342
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence of subduction-related components in sapphirine-bearing gabbroic dykes (Finero phlogopite?peridotite): Insights into the source of the Triassic?Jurassic magmatism at the Europe?Africa boundary (2020)
  • 著者名/発表者名: Giovanardi Tommaso、Zanetti Alberto、Dallai Luigi、Morishita Tomoaki、H?mond Christophe、Mazzucchelli Maurizio
  • 雑誌名: Lithos 巻: 356-357 ページ: 105366～105366
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2020.105366
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Alkali basalt from the Seifu Seamount in the Sea of Japan: post-spreading magmatism in a back-arc setting (2020)
  • 著者名/発表者名: Morishita Tomoaki、Hirano Naoto、Sumino Hirochika、Sato Hiroshi、Shibata Tomoyuki、Yoshikawa Masako、Arai Shoji、Nauchi Rie、Tamura Akihiro
  • 雑誌名: Solid Earth 巻: 11 ページ: 23～36
  • DOI: 10.5194/se-11-23-2020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Implications for the origins of Eoarchean ultramafic rocks of the North Atlantic Craton: a study of the Tussaap Ultramafic complex, Itsaq Gneiss complex, southern West Greenland (2019)
  • 著者名/発表者名: McIntyre T.、Pearson D. G.、Szilas K.、Morishita T.
  • 雑誌名: Contributions to Mineralogy and Petrology 巻: 174 ページ: 1~19
  • DOI: 10.1007/s00410-019-1628-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lower Oligocene Calc-Alkaline Spessartitic Lamprophyres from Central Iran (East of Anarak Area); an Evidence from the Eastern Branch of Neotethys Subduction-Related Mantle Enrichment (2019)
  • 著者名/発表者名: Nazari Gh. H.、Torabi Gh.、Arai Sh.、Morishita T.
  • 雑誌名: Geotectonics 巻: 53 ページ: 786～805
  • DOI: 10.1134/S0016852119060098
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Melt?fluid infiltration along detachment shear zones in oceanic core complexes: Insights from amphiboles in gabbro mylonites from the Godzilla Megamullion, Parece Vela Basin, the Philippine Sea (2019)
  • 著者名/発表者名: Harigane Yumiko、Okamoto Atsushi、Morishita Tomoaki、Snow Jonathan E.、Tamura Akihiro、Yamashita Hiroyuki、Michibayashi Katsuyoshi、Ohara Yasuhiko、Arai Shoji
  • 雑誌名: Lithos 巻: 344-345 ページ: 217～231
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2019.06.019
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Petrological characteristics of the Middle Eocene Toveireh pluton (southwest of Jandaq, central Iran): implications for the eastern branch of the Neo-Tethys subduction (2019)
  • 著者名/発表者名: SARGAZI Masumeh、TORABI Ghodrat、MORISHITA Tomoaki
  • 雑誌名: TURKISH JOURNAL OF EARTH SCIENCES 巻: 28 ページ: 558～588
  • DOI: 10.3906/yer-1807-45
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Metasomatic and metamorphic overprints on the Archean Ulamertoq ultramafic body in the southern West Greenland (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishio, I., Morishita, T., Szilas, K., Tamura, A., Guotana, J.-M., Tani, K., Harigane, Y., Person, G
  • 学会等名: AGU Fall meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Hadean Peridotites in Greenland? (2019)
  • 著者名/発表者名: Szilas, K., Morishita, T., Pearson, G.
  • 学会等名: Gosldschmidt
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Ru Isotope Composition of the Earth's Pre-Late Veneer Mantle (2019)
  • 著者名/発表者名: Fischer-Godde, M., Munker, E B-M., Szilas, K., Maier, W., Morishita, T., Smithies, H., Messling, N.
  • 学会等名: Gosldschmidt
  • 国際学会
• [学会発表] Identifying the Source Characteristics of Intraplate Alkali Basalts, Hosting the Lithopsheric Mantle Xenolith from Kutch Area, Western India (2019)
  • 著者名/発表者名: Chattopadhaya S, Ghosh B, Bandyopadhyay D & Morishita T
  • 学会等名: Gosldschmidt
  • 国際学会
• [学会発表] Melt Migration and Interactions in the Lower Oceanic Crust: Insights from Atlantis Bank Interlayered Series at IODP Hole U1473A (Southwest Indian Ridge) (2019)
  • 著者名/発表者名: France L, Boulanger M, Ferrando C, Ildefonse B, Sanfilippo A, Ghosh B, Morishita T, Liu C-Z, Koepke J & Bruguier O
  • 学会等名: Gosldschmidt
  • 国際学会
• [学会発表] The PGE and Os Isotope Variations in the Mantle Transition Zone from the Samail Ophiolite from the Oman Drilling Project Cores (2019)
  • 著者名/発表者名: Senda R, Suzuki K, Morishita T, Takazawa E, Michibayashi K, Kelemen P, Teagle D, Coggon J, Godard M & The Oman Drilling Project SP
  • 学会等名: Gosldschmidt
  • 国際学会
• [学会発表] Serpentinization and carbonation of dunites in the western part of the Isua Supracrustal Belt, Southwestern Greenland (2019)
  • 著者名/発表者名: Guotana, J. M. R., Morishita, T., Tamura, A., Nishio, I., Tani, K., Harigane, Y., Szilas, K., Person, D.G.
  • 学会等名: JpGU
• [学会発表] Origin of chromitites in the Akulleq terrane, southern West Greenland (2019)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, K.,Morishita, T., Guotana, J.M.R., Tani, K., Harigane, Y.. Nishio, I., Szilas, K., Tamura, A.
  • 学会等名: JpGU
• [備考] 38億年前の岩石に保存されたルテニウム同位体から地球の化学進化の過程を解明
  • URL: https://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/77050