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2008 年度 実績報告書

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

研究課題

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 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)
キーワード流紋岩 / 島弧地殻 / 島弧火山 / Sr,Nd,Pb同位体比 / 地震波速度構造 / マントル対流 / マントルウエッジ / 沈み込み帯
研究概要

伊豆小笠原マリアナ弧の海底カルデラを生じる珪長質マグマ(流紋岩、デイサイト)の成因をまとめた論文を執筆した(Journal of Petrology,in press)。この論文は伊豆小笠原マリアナ弧の北部伊豆弧(南北に沿って550km)において、(1)第四紀に三種類の流紋岩マグマ(R1:火山島の流紋岩、R2:海底カルデラの流紋岩、R3:リフト帯の流紋岩)が生じていること、(2)それぞれの流紋岩は系統的に主要元素、微量元素、希土類元素パターン、Sr,Nd,Pb同位体比などが異なること、(3)R1は第四紀の玄武岩マグマと共通性を持つが、R2は漸新世のマグマに類似していること、を明らかにした。これらの結果より、以下のモデルを導き出した。玄武岩主体の火山島の地下において地殻が成長しているが、新しく成長した地殻を溶かして流紋岩R1を噴出する。玄武岩火山と玄武岩火山の間においてはマントル中に熱源(hot fingers)が存在せず、新しい地殻も成長しない。しかし、玄武岩火山から派生する長距離岩脈により古い漸新世の中部地殻がとかされ流紋岩R2が生じる。このモデルは伊豆弧の地殻構造と第四紀火山に噴出するマグマの相関関係を説明する斬新なものである。
Isse et al.(2009)においては全長2800kmにおよぶ伊豆小笠原マリアナ弧の火山フロントに沿ったSr,Nd,Pb同位体比の変動とマントルウエッジにおける地震波の三つの速度異常が対応していることを見いだした。これは最新の地球物理データと地球化学データとを組み合わせた結果であり、かつ誰もが予想していなかった非常に興味深い結果である。最近の沈み込み帯の地球科学におけるブレークスルーのひとつと自負している。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Silicic magmas in the Izu-Bonin Oceanic arc and implications for crustal evolution2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Tamura
    • 雑誌名

      Journal of Petrology (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seismic structure of the upper mantle beneath the Philippine Sea from seafloor and land observation : Implications for mantle convection and magma genesis in the Izu-Bonin-Mariana subduction zone2009

    • 著者名/発表者名
      Takehi Isse
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters 278

      ページ: 107-119

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gravity and magnetic constraints on the crustal structure and evolution of the Horeki seamount in the Izu-Ogasawara (Bonin) arc2009

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Fujiwara
    • 雑誌名

      Earth Planets Space 61

      ページ: 333-343

    • 査読あり
  • [学会発表] Silicic magmas in the Izu-Bonin oceanic arc and implications for crustal evolution2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Tamura
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2008
    • 発表場所
      サンフランシスコ・モスコーンコンベンションセンター
    • 年月日
      2008-12-17
  • [学会発表] マリアナ弧NW Rota-1火山の安山岩マグマ2008

    • 著者名/発表者名
      田村芳彦
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      秋田市秋田大学
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] Primary andesite melts ; new insight from NW Rota-1 volcano2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Tamura
    • 学会等名
      Goldschmidt 2008
    • 発表場所
      バンクーバー・ブリティッシュコロンビア大学
    • 年月日
      2008-07-15
  • [図書] Volcanic and Tectonic Hazard Assessment for Nuclear Facilities2009

    • 著者名/発表者名
      Connor, C, eds
    • 出版者
      Cambridge University Press(印刷中)
  • [図書] 階層構造の科学2008

    • 著者名/発表者名
      阪口秀, 編
    • 総ページ数
      227
    • 出版者
      東京大学出版会
  • [備考]

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/ifree/jp/04member/2-1-001_tamura.htm

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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