研究課題
沈み込むスラブから放出される水に富む流体は、プレート境界の地震や低周波微動を引き起こし、マントルウェッジを上昇し前弧では湧水となり、より深部ではマグマを作る。本研究によって、高マグネシウム安山岩と海洋堆積岩の組成をもつメルトと、水に富む流体の間の区別がなくなる温度圧力条件(臨界終端点)の圧力は、これまで想像されてきた圧力よりも低く(深さ75km(堆積岩)-90km(高マグネシウム安山岩)であることを確認した。火山フロントの下のスラブ直上ではすでに水に富む流体とマグマの区別はつかない。つまり、火山弧の下ではたっぷりとケイ酸塩成分を溶かし込んだ超臨界流体が、スラブからマントルウェッジに放出される。火山フロントの下で、沈み込む堆積岩中の含水鉱物の脱水分解によって放出される濃い超臨界流体は、マントルウェッジで化学組成を高マグネシウム安山岩に変化させる。これは、かんらん岩と共存する水流体に溶け込むケイ酸塩成分は高マグネシウム安山岩である(Ayers et al.1997,Earth and Planetary Science Letters)ためである。その高マグネシウム安山岩質のケイ酸塩成分を溶かし込んでいる超臨界流体は、上昇する際に臨界終端点である90km程度の深度で、水に飽和したマグマと、マグマ成分を溶かした水流体に分離する。このように分離したマグマと水流体はマントルとそれぞれ反応し、2種類のマグマを作る可能性がある。沈み込み帯の火成活動では、「カルクアルカリ系列とソレアイト系列」、「アダカイトマグマと非アダカイトマグマ」また「高マグネシウム安山岩と玄武岩」など2種類の独立なマグマ系列が共存していることが多く、この2系列のマグマの共存は、スラブ起源流体がマグマと水流体へ分離することが原因と考える。
すべて 2009 2008
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件)
Petrological Evolution of the European Litho spheric Mantle : From Archaean to Present Day. Geological Society of London (印刷中)
現代化学 444
ページ: 51-54
