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2018 年度 実績報告書

東南極に記録された原生代火成活動の精査に基づく超大陸変遷史の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H01313
研究機関島根大学

研究代表者

亀井 淳志  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 教授 (60379691)

研究分担者 外田 智千  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (60370095)
馬場 壮太郎  琉球大学, 教育学部, 教授 (10347122)
堀江 憲路  国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (00571093)
大和田 正明  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (50213905)
中野 伸彦  九州大学, 比較社会文化研究院, 講師 (20452790)
小山内 康人  九州大学, 比較社会文化研究院, 教授 (80183771)
遠藤 俊祐  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (60738326)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード超大陸 / 変花崗岩 / リュツォ・ホルム岩体 / 南極 / 原生代
研究実績の概要

原生代に始まる超大陸の形成はSclavia/Superia (2.5Ga~),Nuna/Columbia (1.8Ga~),Rodinia (1.0Ga~),Pan-African supercontinent (6.0Ga~)と繰り返され,気圏・水圏の大規模循環や生命体活動にも影響した重要イベントである.最近,東南極リュツォ・ホルム岩体(全長約450km)の変花崗岩類から25~10億年が報告され始めた.本課題ではこれらの成因論と年代論を基にして本地域における原生代テクトニクスの解明を目指す.またその結果に基づきながら地球規模の超大陸変遷史の解明に向けた議論を行う.
初年度ではリュツォ・ホルム岩体の変花崗岩類のうち,6地点の露岩域から採取した試料を解析した.そこでは各試料の岩相・産状,鉱物組み合わせ・組織,および全岩化学組成を互いに比較し,岩石学的特徴の類似する試料をグルーピングして「幾つかの集団」に区分した.ここでの「集団」とは,同様のテクトニクス背景で形成された花崗岩グループを意図している.その結果,変花崗岩類は,未成熟火山弧タイプ,大陸内タイプ,海嶺由来タイプ,そして海洋地殻起源タイプに区分され,既存報告にはない複雑な地質学的背景が浮き彫りとなった.このことをより明確にするため,各タイプの代表的試料を選択して希土類元素(REE)分析を加えた.これにより,各タイプの記載的な特徴の違いをより鮮明にできた.
また,次年度以降に主な研究作業となるICP-MS装置・TIMS装置の両分析に必要な大型超純水製造システムを整備して稼動できる状態とし,さらに,ICP-MS装置とレーザー装置(UP-213)とを連結するHeガスラインの設計・新設を完了し,かつこれら各装置の制御PCのシステムアップを実施した.これにより分析データの精度向上と取得速度向上が見込まれる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度の取り組みにより,全長450kmにおよぶ東南極リュツォ・ホルム岩体には異なるマグマ活動場で形成したと考えられる種々の変花崗岩類が混在することが明らかとなった.このことは各岩石試料に対して,(1)野外における岩相・貫入形態・包有岩などの特徴,(2)顕微鏡下における鉱物組み合わせ・組織の特徴,(3)蛍光X線分析装置(XRF)による主・微量成分の特徴を一次データとして同時解析することで明確になる事も分かった.また,ICP-MSを用いたREE分析により,各変花崗岩類の差異がより鮮明になる事も判明した.このことを踏まえて,次年度以降では,これらの解析・整理を岩体全域に拡大することが非常に大事であるという方向性をつけることができた.
一方,岩体内部よりタイプ(マグマ活動場)の異なる変花崗岩グループが数多く見出され,これは研究当初に予想していなかった.成果としては大きく,よりよい議論を期待できる形となったが,想定以上に解析時間を要した.そのことでREE分析・Sr-Nd 同位体比分析がやや遅れ気味に見える部分もある.この点は,初年度にICP-MS・TIMSの両分析に必要な大型超純水製造システムを整備・稼動できたことから,次年度以降に分析速度を向上させることで挽回可能と考えている.更に,年代論のためのジルコンU-Pb年代測定に向けた,島根大学のICP-MS装置とレーザー装置(UP-213)とを連結するHeガスライン新設を完了し,かつこれら装置の制御PCのシステムアップを実施できた.

今後の研究の推進方策

研究二年次ではリュツォ・ホルム岩体で広域調査した全13露岩の変花崗岩類について上記の一次データを取得・整理する予定である(初年度は6露岩).内容は,岩相・産状,鉱物組み合わせ・組織,および全岩化学成分の特徴である.これらより岩体内に産する変花崗岩類を同一のテクトニクス背景で形成したと考えられる集団に区分する.
さらに二年次では,初年度で先行研究した6露岩について成因解明の検討に入る.特に,①結晶過程,②マグマ混合と母岩の同化作用,③初性マグマの生成過程(特に起源物質と融解条件)を解析し,各花崗岩マグマ活動の背景にあったテクトニクスをより明確にする.また初年次より取り組んできた年代測定法の確立を目指す.
三年次以降は変花崗岩類のマグマ成因論および年代論の解析を岩体全域に拡げて,リュツォ・ホルム岩体に記録された原生代火成活動史の解明を目指す.このことにより,Sclavia/Superia (2.5Ga~),Nuna/Columbia (1.8Ga~),Rodinia (1.0Ga~),Pan-African supercontinent (6.0Ga~)における超大陸形成期へのリュツォ・ホルム岩体の地質学的位置付けを解明し,これをもとに地球規模での超大陸変遷史解明に向けた議論を構築する.

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Mongolian Univ of Sci and Tech(モンゴル)

    • 国名
      モンゴル
    • 外国機関名
      Mongolian Univ of Sci and Tech
  • [国際共同研究] Gadjah Mada University(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      Gadjah Mada University
  • [国際共同研究] Kasetsart University(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      Kasetsart University
  • [国際共同研究] Jessore Univ of Sci and Tech(バングラデシュ)

    • 国名
      バングラデシュ
    • 外国機関名
      Jessore Univ of Sci and Tech
  • [雑誌論文] 山口県東部,柳井地域に産する領家帯蒲野花崗閃緑岩のマグマ過程2019

    • 著者名/発表者名
      池田雄輝・大和田正明・西塚 大・亀井淳志
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 125 ページ: 167-182

    • DOI

      doi.org/10.5575/geosoc.2018.0046

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sr-Nd isotopic compositions of the Susuma-Nagao Plutonic Complex in the San-yo Belt, Southwest Japan: Implications for the Cretaceous enriched mantle2019

    • 著者名/発表者名
      Kodama, S., Owada, M., Imaoka, T., Kamei, A.
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 114 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.2465/jmps.181118b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 北部九州,白亜紀牛斬山花崗閃緑岩のマグマ過程と成因2019

    • 著者名/発表者名
      江島圭祐,大和田正明,今岡照喜,亀井淳志
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 125 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.5575/geosoc.2018.0055

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Felsite-nanogranite inclusions and three Al2SiO5 polymorphs in the same garnet in ultrahigh-temperature granulites from Rundvagshetta, Lutzow-Holm Complex, East Antarctica2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroi, Y., Hokada, T., Kato, M., Yanagi, A., T., Osanai, Y., Motoyoshi, Y., Shiraishi, K.
    • 雑誌名

      Journal of Mineralogical and Petrological Sciences

      巻: 114 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.2465/jmps.181118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compositional variations, chemical weathering and provenance of sands from the Cox’s Bazar and Kuakata beach areas, Bangladesh2018

    • 著者名/発表者名
      Hossain, H.M.Z., Hossain, H, Kamei, A., Araoka, D.
    • 雑誌名

      Arabian Journal of Geosciences

      巻: 11 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1007/s12517-018-4111-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Petrogenesis of the Late Mesozoic Magnesian and Ferroan Granites in Northwest Zhejiang, Southeast China, and Their Implications2018

    • 著者名/発表者名
      Wu, T., Li, Z-L., Zhou, J., Mao, J-R., Langmuir, C.H., Wang, C-L., Zhang, F-J, Gao, X., Chen, R., Lin, Q-L., Zhang, Y., Kamei A.
    • 雑誌名

      The Journal of Geology

      巻: 126 ページ: 407-425

    • DOI

      10.1086/697691

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 長崎県壱岐と島根県隠岐島後の黒曜石の化学的特徴の類似性と原産地判別法についての検討2018

    • 著者名/発表者名
      隅田祥光,亀井淳志,川道 寛,及川 穣,稲田陽介,粟野翔太
    • 雑誌名

      旧石器研究

      巻: 14 ページ: 83-108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New insight into disturbance of U-Pb and trace-element systems in hydrothermally altered zircon via SHRIMP analyses of zircon from the Duluth Gabbro2018

    • 著者名/発表者名
      Takehara M., Horie K., Hokada T. and Kiyokawa S.
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 484 ページ: 168-178

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2018.01.028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detrital zircon and igneous protolith ages of high-grade metamorphic rocks in the Highland and Wanni Complexes, Sri Lanka: Their geochronological correlation with southern India and East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Kitano, I., Osanai, Y., Nakano, N., Adachi, T., Fitzsimons, I.C.W.
    • 雑誌名

      Journal of Asian Earth Sciences

      巻: 156 ページ: 122-144

    • DOI

      10.1016/j.jseaes.2018.01.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Progressive changes in lithological association of the Sanbagawa metamorphic complex, Southwest Japan: Relict clinopyroxene and detrital zircon perspectives2018

    • 著者名/発表者名
      Endo, S., Miyazaki, K., Danhara, T., Iwano, H., Hirata, T.
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 27 ページ: e12261

    • DOI

      10.1111/iar.12261

    • 査読あり
  • [学会発表] Petrology and geochemistry of Middle Proterozoic meta-tonalite in Cape Hinode, Prince Olav Coast, East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Kamei, A., Tashima, H., Hokada, T., Baba, S., Kitano, I., Hiroi, Y.
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会2018年大会
  • [学会発表] Protolith of orthogneiss and amphibolite in Akebono Rock, Prince Olav Coast, East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Awata, H., Kamei, A., Hokada, T., Baba, S., Kitano, I., Dashbaatar, D., Setiawan, N., Nantasin, P., Motoyoshi, Y.
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会2018年大会
  • [学会発表] Re-examination of metamorphic and geochronologic events in eastern Dronning Maud Land and Enderby Land, East Antarctica: current status and future perspectives2018

    • 著者名/発表者名
      Hokada, T., Baba, S., Kamei, A., Kitano, I., Nantasin, P., Setiawan, N., Dashbaatar, D., Motoyoshi, Y., Hiroi, Y., Osanai, Y., Dunkley, D., Horie, K., Takehara, M., Shiraishi, K.
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会2018年大会
  • [学会発表] New geochronological report of tonalitic gneisses at Harvey Nunatak and Mt. Reed in western part of Napier Complex, East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Takehara, M., Horie, K., Hokada, T., Baba, S., Kamei, A., Kitano, I., Nantasin, P., Setiawan, N., Dashbaatar, D., Motoyoshi, Y.
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会2018年大会
  • [学会発表] Anatomy of the Cretaceous Ushikiri-yama granodiorite, north Kyushu, SW Japan: Internal structure of a pluton, and its genesis2018

    • 著者名/発表者名
      Eshima, K., Owada, M., Imaoka, T., Kamei, A.
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会2018年大会
  • [学会発表] Formation of Neoproterozoic juvenile crust in Eastern Dronning Maud Land, East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Owada, M., Kamei, A., Osanai, Y., Nakano, N.
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会2018年大会
  • [学会発表] Evidence from Archean granitoids for microbial sulfate reduction before 4.0 Ga2018

    • 著者名/発表者名
      Aoyama, S., Ueno, Y., Komiya, T., Iizuka, T., Kamei, A., Satish-Kumar, M.
    • 学会等名
      Goldschmidt
    • 国際学会
  • [学会発表] Geochemical compositions and provenance of coaly shales from the Barapukuria basin, northwestern Bangladesh2018

    • 著者名/発表者名
      Hossain, Q.H., Hossain, H.M.Z., Suzuki, S., Sultan-Ul-Islam Md., Kamei A., Araoka, D., Kon, Y.
    • 学会等名
      1st International Conference on Geosciences and Environment
    • 国際学会
  • [学会発表] Proterozoic magma activities and crustal evolution of Sor Rondane Mountais, Dronning Maud Land, East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Owada, M., Kamei, A., Osanai, Y., Nakano, N.
    • 学会等名
      The 9th Symposiium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Igneous activity of Middle Proterozoic meta-tonalite in Cape Hinode, Prince Olav Coast, East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Kamei, A., Tashima, H., Hokada, T., Baba, S., Kitano, I., Hiroi, Y., Motoyoshi, Y.
    • 学会等名
      The 9th Symposiium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Geochemical comparison of eastern and western meta-igneous rocks from Lutzow-Holm Complex, East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Awata, H., Kamei, A., Hokada, T., Baba, S., Kitano, I., Dashbaatar, D., Setiawan, N., Nantasin, P., Motoyoshi, Y.
    • 学会等名
      The 9th Symposiium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of shear zone in Akebono Rock, Prince Olav Coast, East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Baba, S., Hokada, T., Kamei, A, Kitano, I, Motoyoshi, Y, Nantasin, P., Setiawan, N., Dashbaatar, D.
    • 学会等名
      The 9th Symposiium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Rayner Complex and Western Rayner Complex in Enderby Land2018

    • 著者名/発表者名
      Hokada, T., Baba, S., Kamei, A., Kitano, I., Horie, K., Motoyoshi, Y., Hiroi, Y., Shiraishi, K., Takehara, M.
    • 学会等名
      The 9th Symposiium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] 東南極プリンス・オラフ海岸,あけぼの岩の剪断帯2018

    • 著者名/発表者名
      馬場壮太郎・外田智千・亀井淳志・北野一平・本吉洋一
    • 学会等名
      日本地質学会第125年学術大会
  • [図書] 黄泉国訪問神話と古墳時代出雲の葬制2019

    • 著者名/発表者名
      岩本崇・高橋周・坂本豊治・亀井淳志・古谷毅
    • 総ページ数
      137
    • 出版者
      今井出版
    • ISBN
      978-4-86611-153-7

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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