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

2006 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, 大学院理学研究科, 教授 (20112170) ; 安東 淳一 広島大学, 大学院理学研究科, 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.日高変成帯西帯角閃岩試料中の動的再結晶斜長石(An_<50〜60>)、およびパキスタンコヒスタン弧角閃岩試料中の動的再結晶斜長石(An_<【approximately equal】50>)に関して、以下の解析と結果を得た。
(1)これらの試料基質を構成するホルンブレンドと斜長石の化学組成に地質温度計を適用し、いずれの試料でも約600℃の温度を得た。この温度は角閃岩相の変成度と調和的である。
(2)動的再結晶斜長石粒子の結晶方位を後方散乱電子線回折(EBSD)法により測定し、いずれの試料の斜長石にも(110)面および(121)面が面構造にほぼ平行で、<11^^-1>軸が線構造にほぼ平行な結晶方位配列が発達することが明らかとなった。このような結晶方位配列は、角閃岩相の変成度で動的再結晶した斜長石に特徴的なものと考えられる。
2.ノルウェー産アダメライト試料中の動的再結晶斜長石(An_<【approximately equal】40>)の結晶方位をEBSD法により測定し、(010)面が面構造にほぼ平行で、[001]軸が線構造にほぼ平行な結晶方位配列が発達することが明らかとなった。鉱物組合せはグラニュライト相の変成度を示しているが、現在変形温度圧力を解析中である。
3.昨年度解析した日高変成帯主帯はんれい岩試料はグラニュライト相と角閃岩相の境界条件(660〜700℃)で変形しており、動的再結晶斜長石には(001)面が面構造にほぼ平行で、<11^^-0>軸が線構造にほぼ平行な結晶方位配列が発達することが明らかとなっている。従って、動的再結晶斜長石に発達する結晶方位配列が変成度(温度)により変化することが明らかとなった。
4.イタリアイヴレア帯で、グラニュライト相で変形した変はんれい岩試料、および角閃岩相で変形した角閃岩試料を採取した。現在、試料を解析中である。
5.昨年度設計・製作した、京都大学のガス圧三軸試験機用の温度制御装置が完成し、試験機に組み込まれた。来年度に内熱炉が完成し、斜長石の高温高圧変形実験が可能となる。

研究成果

• [雑誌論文] High ductility of K-feldspar and development of granitic banded ultramylonite in the Ryoke metamorphic belt, SW Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishii, K., Kanagawa, K., Shigematsu, N., Okudaira, T.
  • 雑誌名: Journal of Structural Geology 29(印刷中)
• [雑誌論文] Reconstruction of seismic faulting by high-velocity friction experiments : an example of the 1995 Kobe earthquake (2007)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi, K., Hirose, T., Shimamoto, T., Fukuyama, E.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 34 ページ: doi:10.1029/2006 GL027931
• [雑誌論文] Relating high-velocity rock-friction experiments to coseismic slip in the presence of melts (2007)
  • 著者名/発表者名: Di Toro, G., Hirose, T., Nielsen, S., Shimamoto, T.
  • 雑誌名: American Geophysical Union Geophysical Monograph 170 ページ: 121-134
• [雑誌論文] 室内実験による地下深部の浸透率構造の推定-足柄層群を例として- (2007)
  • 著者名/発表者名: 谷川 亘, 嶋本利彦
  • 雑誌名: 地学雑誌 113(印刷中)
• [雑誌論文] Modeling of short-interval silent slip events in deeper subduction interfaces considering frictional properties at the unstable-stable transition regime (2007)
  • 著者名/発表者名: Shibazaki, B., Shimamoto, T.
  • 雑誌名: Geophysical Journal International 170(印刷中)
• [雑誌論文] Ultra-low friction of carbonate faults caused by thermal decomposition (2007)
  • 著者名/発表者名: Han, R., Shimamoto, T., Hirose, T., Ree, J.-H., Ando, J.
  • 雑誌名: Science 316(印刷中)
• [雑誌論文] The effect of dynamic recrystallization on olivine fabric and seismic anisotropy : Insight from a ductile shear zone, Oman ophiolite (2006)
  • 著者名/発表者名: Michibayashi, K., Ina, T., Kanagawa, K.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 244 ページ: 695-708
• [雑誌論文] Geochemistry of mafic metamorphic rocks in the Lutzow-Holm Complex, East Antarctica : Implications for tectonic evolution (2006)
  • 著者名/発表者名: Suda, Y., Kagashima, S., Satishu-Kumar, M., Motoyoshi, Y., Hiroi, Y.
  • 雑誌名: Polar Geoscience 19 ページ: 62-88
• [雑誌論文] Granulites from Cape Hinode in the amphibolite-facies eastern part of Prince Olav Coast, East Antarctica : New evidence for allochthonous block in the Lutzow-Holm Complex (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroi, Y., Motoyoshi, Y., Satishu-Kumar, M., Kagashima, S., Suda, Y., Ishikawa, N.
  • 雑誌名: Polar Geoscience 19 ページ: 89-108
• [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 ページ: 220-235
• [雑誌論文] Natural and experimental efvidence 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 ページ: 647-649
• [雑誌論文] Moisture-related weakening and strengthening of a fault activated at seismic slip rates (2006)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi, K., Hirose, T., Shimamoto, T., Fukuyama, E.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 33 ページ: doi:10.1029/2006 GL026980
• [雑誌論文] 京都大学の摩擦・変形・透水試験機 (2006)
  • 著者名/発表者名: 嶋本利彦, 堤 昭人, 廣瀬丈洋, 相澤泰隆, 曽根大貴, 上原真一, 谷川 亘, 野田博之, 溝口一生
  • 雑誌名: 構造地質 49 ページ: 49-71
• [雑誌論文] Experimental frictional heating of coal gouge at seismic slip rates : evidence for devolatilization thermal pressurization of gouge fluids (2006)
  • 著者名/発表者名: O'Hara, K., Mizoguchi, K., Shimamoto, T., Hower, J.C.
  • 雑誌名: Tectonophysics 424 ページ: 109-118
• [雑誌論文] Origin and mechanical significance of foliated cataclastic rocks in the cores of crustal-scale faults : Examples from the Median Tectonic Line, Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Jefferies, S.P., Holdsworth, R.E., Shimamoto, T., Takagi, H., Lloyd, G.E., C.J.Spiers
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 111 ページ: doi:10.1029/2005 JB004205
• [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 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 33 ページ: 377-382
• [雑誌論文] Origin of the seismic anisotropy in the D" layer inferred from shear deformation of post-perovskite phase (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, D., Yoshino T., Yoneda A., Ofuji H., Ando, J.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 252 ページ: 372-378