伊豆小笠原マリアナ弧の海底カルデラと島弧地殻の進化・安山岩の成因

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17340165
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 田村 芳彦 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, グループリーダー (40293336)
• 研究分担者: 宿野 浩司 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (50359204) ; 谷 健一郎 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (70359206) ; 川畑 博 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究推進スタッフ (90392943) ; 常 青 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (30359195) ; 石塚 治 独立行政法人産業技術総合研究所, 地質情報研究部門, 研究員 (90356444)
• キーワード: 火山 / 岩石・鉱物・鉱床 / 地殻・マントル物質 / 地球化学 / 地質学

研究概要

海洋研究開発機構の深海調査研究課題によって2005年10月8日から20日まで支援船なつしまと無人潜水艇ROVハイパードルフィンによってマリアナ弧の海底カルデラ(西ロタカルデラ)およびその周辺の海底火山の調査および試料採取をおこなった(NT05-17)。採取した火山岩は682kgに及んだ。この調査は、日米合同研究者チーム(日本5名、米国7名、首席:田村、石塚、宿野が参加)による研究航海であり、米国のグループが2004年に行った調査とあわせて、人類初の海底火山噴火のNW Rota-1直接観察であった。この調査および2004年の調査により得られた新しい知見はnatureに投稿され現在印刷中である。
本年度前半においては既に採取されている伊豆弧スミスカルデラを新たに導入した画像解析システム等により精力的に研究しカルデラを形成する珪長質マグマが中部地殻の再溶融によって生じたことを示した。これらの成果はJVGRの特集号「Silicic volcanism and crustal evolution in oceanic arcs(Tamura and Wysoczanski ed.)」に2編印刷中である。
グアム、サイパン島にはボニナイトを含むマリアナ島弧形成最初期(始新世)の火山岩から中新世の火山岩まで多様な岩石が分布し,島弧地殼の成長と島弧マグマの成因の時系列の変化を語るのに最適の調査地である。2005年10月4日から10月19日まで研究分担者チーム(谷、川畑、常)および共同研究者の宮崎はグアム、ロタ、サイパン島の調査を行い火山岩類約210試料を採取した。現在、ハイパーで採取した岩石とあわせ、記載岩石学用薄片および全岩化学分析用粉末試料作成中である。石塚は産業技術総合研究所において、表面電離型質量分析計を用いてSr, Nd, Pb同位体測定を実施するための、測定対象試料の検討、測定準備および予察的測定を実施した。

研究成果

• [雑誌論文] Origin of silicic magmas and the compositional gap at Sumisu submarine caldera, Izu-Bonin arc, Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Shukuno, Y.Tamura, K.Tani, Q.Chang, T.Suzuki, R.S.Fiske
  • 雑誌名: Journal of Volcanology and Geothermal Research (In press)
• [雑誌論文] Silicic volcanism and crustal evolution in oceanic arcs : introduction (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Tamura, Richard Wysoczanski
  • 雑誌名: Journal of Volcanology and Geothermal Research (In press)
• [雑誌論文] Are arc basalts dry, wet, or both? Evidence from Sumisu caldera volcano, Izu-Bonin arc, Japan (2005)
  • 著者名/発表者名: Y.Tamura, K.Tani, O.Ishizuka, Q.Chang, H.Shukuno, R.S.Fiske
  • 雑誌名: Journal of Petrology 46 ページ: 1769-1803
• [雑誌論文] Long-Term Eruptive Activity at a Submarine Arc Volcano
  • 著者名/発表者名: R W Embley, William Chadwick, Edward Baker, David Butterfield, Joseph Resing, Cornel de Ronde, Verena Tunnicliffe, John Lupton, S.Kim Juniper, Kenneth Rubin, Robert Stern, Geoff Lebon, Ko-ichi Nakamura, Susan Merle, James Hein, Douglas Wiens, Yoshihiko Tamura
  • 雑誌名: Nature (In press)