斜長石のレオロジーデータに基づく大陸下部地殻のレオロジー再構築

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17340159
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 金川 久一 千葉大学, 理学部, 教授 (40185898)
• 研究分担者: 廣井 美邦 千葉大学, 理学部, 教授 (40019427) ; 嶋本 利彦 京都大学, 理学研究科, 教授 (20112170) ; 安東 淳一 広島大学, 理学研究科, 助手 (50291480)
• キーワード: 大陸下部地殻 / 斜長石 / レオロジー / 結晶塑性変形 / 動的再結晶 / 結晶方位配列 / 転位すべり系

研究概要

1.日高変成帯主帯パンケヌーシはんれい岩マイロナイト中の結晶塑性変形した斜長石(An_<50〜60>)に関して、以下の解析と結果を得た。
(1)マイロナイト形成時の輝石分解反応によって形成された基質のホルンブレンド、およびマイロナイト形成時の化学組成を保持していると考えられる基質の輝石、それぞれの化学組成に地質温度計を適用したところ、いずれも660〜670℃の温度が得られた。また、近接するざくろ石-黒雲母片麻岩中の変成圧力が約500MPaと推定されることから、マイロナイト形成時の温度圧力条件は660〜670℃、約500MPaであったと考えられる。(廣井担当)
(2)動的再結晶した斜長石粒子(平均粒径32μm)の結晶方位を後方散乱電子線回折(EBSD)法により測定したところ、(001)面が面構造にほぼ平行で、<110^^->軸が線構造にほぼ平行な結晶方位配列が発達していた。従って、マイロナイト形成時の斜長石の卓越転位すべり系は(001)<110^^->であったと考えられる。(金川・安東担当)
(3)斜長石ポーフィロクラストに隣接する大部分の動的再結晶斜長石粒子は、ポーフィロクラストと結晶方位が大きく異なっており、ボーフィロクラストから亜粒回転によって形成されたものではないことが明らかとなった。また、動的再結晶した斜長石の隣接亜粒子間の結晶方位差が5〜15°の亜粒界の頻度が極めて小さく、動的再結晶機構として亜粒回転が卓越していないことも明らかとなった。従って、斜長石の動的再結晶は亜粒回転によるものではなく、粒界移動によるものと考えられる。(金川・安東担当)
2.来年度以後に予定しているガス圧三軸試験機を用いた斜長石(An_<50〜70>)の高温高圧変形実験に備え、最高温度1200℃の内熱炉の設計・製作を行った。(嶋本担当)

研究成果

• [雑誌論文] Clinopyroxene exsolution in wollastonite from Namaqualand granulite, South Africa (2006)
  • 著者名/発表者名: Seto, Y., Ohi, S., Shimobayashi, N., Kitamura, M., Miyake, A., Hiroi, Y., Grantham, G.H.
  • 雑誌名: American Mineralogist 91(2/3) ページ: 446-450
• [雑誌論文] The nature and importance of phyllonite development in the crustal-scale fault cores : an example from the Median Tectonic Line, Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Jefferies, S.P., Holdsworth, R.E., Wibberley, C.A.J., Shimamoto, T., Spiers, C.J., Niemeijer, A.R., Lloyd, G.E.
  • 雑誌名: Journal of Structural Geology 28(2) ページ: 220-235
• [雑誌論文] Natural and experimental evidence of melt lubrication of faults during earthquakes (2006)
  • 著者名/発表者名: Di Toro, G., Hirose, T., Nielsen, S., Pennacchioni, G., Shimamoto, T.
  • 雑誌名: Science 311(5761) ページ: 647-649
• [雑誌論文] The phase boundary between wadsleyite and ringwoodite in Mg_2SiO_4 determined by in situ X-ray diffraction (2006)
  • 著者名/発表者名: Inoue, T., Irifune, T., Higo, Y., Sanehira, T., Sueda, Y., Yamada, A., Shinmei, T., Yamazaki, D., Ando, J., Funakoshi, K., Utsumi, W.
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of Minerals 33(2) ページ: 106-114
• [雑誌論文] Mechanism of the olivine-ringwoodite transformation in the presence of aqueous fluid (2006)
  • 著者名/発表者名: Ando, J., Tomioka, N., Matsubara, K., Inoue, T., Irifune, T.
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of Minerals (印刷中)
• [雑誌論文] 広島大学設置改良Griggs型変形実験装置の基本性能評価 (2006)
  • 著者名/発表者名: 安東淳一, 竹下徹, 松原一成, 早坂康隆
  • 雑誌名: 構造地質 49(印刷中)
• [雑誌論文] Flow kinematics in the deeper part of a subduction channel, as inferred from inclusion trails in plagioclase porphyroblasts from the Sambagawa metamorphic rocks, south-west Japan (2005)
  • 著者名/発表者名: Takeshita, T., Ishii, K., Kanagawa, K.
  • 雑誌名: Journal of Metamorphic Geology 23(4) ページ: 279-294
• [雑誌論文] 岩石中の地震波伝播II:変成岩中の鉱物とクラックの選択配向による速度異方性 (2005)
  • 著者名/発表者名: 西澤 修, 金川久一
  • 雑誌名: 地学雑誌 114(6) ページ: 949-962
• [雑誌論文] 露出した変成岩類の音響インピーダンス測定に基づく変成帯の地震波反射断面解釈:日高変成帯の例 (2005)
  • 著者名/発表者名: 金川久一, 伊藤谷生, 西澤 修
  • 雑誌名: 地学雑誌 114(6) ページ: 975-987
• [雑誌論文] Growth of molten zone as a mechanism of slip weakening of simulated faults in gabbro during frictional melting (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirose, T., Shimamoto, T.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 110(B5) ページ: B05201,1-B05202,18
• [雑誌論文] Earthquake slip weakening and asperities explained by thermal pressurization (2005)
  • 著者名/発表者名: Wibberley, C.A.J., Shimamoto, T.
  • 雑誌名: Nature 436(7051) ページ: 689-692
• [雑誌論文] Thermal pressurization and slip-weakening distance of a fault : an example of the Hanaore fault, Southwest Japan (2005)
  • 著者名/発表者名: Noda, H., Shimamoto, T.
  • 雑誌名: Bulletin of the Seismological Society of America 95(4) ページ: 1224-1233
• [雑誌論文] Slip-weakening distance of faults during frictional melting as inferred from experimental and natural pseudotachylytes (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirose T., Shimamoto T.
  • 雑誌名: Bulletin of the Seismological Society of America 95(5) ページ: 1666-1673
• [雑誌論文] Ferrimagnetic resonance signal produced by frictional heating : A new indicator of paleoseismicity (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukuchi, T., Mizoguchi, K., Shimamoto, T.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 110(B12) ページ: B12404,1-B12404,14
• [雑誌論文] The effect of dynamic recrystallization on olivine fabric and seismic anisotropy : Insight from a ductile shear zone, Oman ophiolite
  • 著者名/発表者名: Michibayashi, K., Ina, T., Kanagawa, K.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters (印刷中)