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2022 年度 実施状況報告書

初期地球時代のプレート沈み込み帯でのマントルー地殻相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0092
研究機関金沢大学

研究代表者

森下 知晃  金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (80334746)

研究分担者 沢田 輝  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), Young Research Fellow (10845100)
谷 健一郎  独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (70359206)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
キーワードプレートテクトニクス / 島弧マントル / 超苦鉄質岩 / プレート沈み込み / 太古代 / 地球初期 / クロミタイト / アノーソサイト
研究実績の概要

本研究ではグリーンランド南西部に分布している太古代地質帯中の超苦鉄質岩体を研究対象とし,地球初期のマントル情報と超苦鉄質岩体が記録している太古代テクトニクスの解明を明らかにすることを目的として行っている。本年度の研究実績は以下のとおりである。
調査地域に露出している超苦鉄質岩石の記録解読:本研究で調査を行った超苦鉄質岩体はその特徴から以下の3つに分類される:(1)複数の交代作用の影響を強く受けている岩体,(2)変蛇紋岩,(3)マグマからの結晶集積岩。(1)は周囲の変成岩・花崗岩,および超苦鉄質岩石を貫入する花崗岩類などの影響を受けて,含水鉱物の形成,輝石の形成の影響を強く受けている(Nishio et al., 2022 Jour. Petrol.)。(2)の変蛇紋岩は,その鉱物組み合わせ,地球化学的特徴から一度蛇紋岩化した岩石が2GPaを超えるような高圧安定下で変成作用によって脱蛇紋岩化した岩体であると解釈した。このような地温勾配は,この岩体が沈み込み帯と類似するような低温・高圧条件を経験した可能性を指摘した(Guotana et al., 2021 Geosceince Frontiers)。(3)の岩石は,(1)や(2)の特徴とは異なり,その鉱物化学的特徴から,マグマからの結晶集積岩でより初生的な特徴を有している可能性が高い。
これらの成果を受けて,太古代地質帯のかんらん岩の特徴と現在のかんらん岩(中央海嶺近傍で採取された深海性かんらん岩)および、部分溶融程度が高い溶け残りかんらん岩と解釈されている超枯渇かんらん岩体との比較が必要であると考えて,それぞれについて研究を行った。太古代を特徴づけるクロミタイトーアノーソサイト岩体の野外調査:太古代地質帯にのみ産するアノーソサイト岩体の調査を行った.それらに伴うクロミタイトも含めて多くの試料を採取できた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

予定されていた野外調査が二年遅れた結果,試料の解析が十分に進んでいない.ようやく2022年度に調査を行うことができて,十分な試料が採取できた.試料の運搬にも時間がかかったことによりようやくこれらの試料の解析が行える準備が整った.

今後の研究の推進方策

2022年度に採取した試料の解析:2022年度に採取された試料の年代測定を行い,形成された時代を決定する.また,これらの岩石学的・地球化学的特徴を明らかにして,これらの岩石の形成履歴の推定から形成テクトニクス場について明かにしていく予定である.

次年度使用額が生じた理由

野外調査ができない期間が生じたため,野外調査計画が大きく遅れることとなった.2022年度に野外調査を行うことができたため,これらの試料の解析と成果報告に助成金を使用する予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      University of Copenhagen
  • [雑誌論文] Formation of Ultra‐Depleted Mantle Peridotites and Their Relationship With Boninitic Melts: An Example From the Kamuikotan Unit, Hokkaido, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Nishio I.、Morishita T.、Tamura A.、Itano K.、Takamizawa S.、Ichiyama Y.、Arai S.、Barrett N.、Szilas K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 128 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2022JB025066

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Compositional Data Analysis (CoDA) of Clinopyroxene From Abyssal Peridotites2022

    • 著者名/発表者名
      Nishio I.、Itano K.、Waterton P.、Tamura A.、Szilas K.、Morishita T.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 23 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2022GC010472

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] No mantle residues in the Isua Supracrustal Belt2022

    • 著者名/発表者名
      Waterton P.、Guotana J.M.、Nishio I.、Morishita T.、Tani K.、Woodland S.、Legros H.、Pearson D.G.、Szilas K.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 579 ページ: 117348~117348

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2021.117348

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Metasomatic Modification of the Mesoarchaean Ulamertoq Ultramafic Body, Southern West Greenland2022

    • 著者名/発表者名
      Nishio Ikuya、Morishita Tomoaki、Itano Keita、Guotana Juan Miguel、Tamura Akihiro、Szilas Kristoffer、Harigane Yumiko、Tani Kenichiro、Pearson D Graham
    • 雑誌名

      Journal of Petrology

      巻: 63 ページ: -

    • DOI

      10.1093/petrology/egac004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zircon U?Pb?Hf Isotopic and Trace Element Analyses for Oceanic Mafic Crustal Rock of the Neoproterozoic?Early Paleozoic Oeyama Ophiolite Unit and Implication for Subduction Initiation of Proto-Japan Arc2022

    • 著者名/発表者名
      Sawada Hikaru、Niki Sota、Nagata Mitsuhiro、Hirata Takafumi
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 12 ページ: 107~107

    • DOI

      10.3390/min12010107

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Juvenile continental crust evolution in a modern oceanic arc setting: Petrogenesis of Cenozoic felsic plutons in Fiji, SW Pacific2022

    • 著者名/発表者名
      Marien Chris S.、Drewes-Todd Elizabeth K.、Stork Allen、Todd Erin、Gill James B.、Hoffmann J. Elis、Tani Kenichiro、Allen Charlotte M.、M?nker Carsten
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 320 ページ: 339~365

    • DOI

      10.1016/j.gca.2021.11.033

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 超苦鉄質―苦鉄質岩に着目した物質科学的アプローチによる海洋プレート及び島弧下マントルの形成・進化プロセスの研究2022

    • 著者名/発表者名
      森下知晃
    • 学会等名
      日本鉱物科学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 太古代超苦鉄質岩から産するジルコンの示す岩体変質履歴2022

    • 著者名/発表者名
      沢田 輝, 森下 知晃, 谷 健一郎
    • 学会等名
      日本地質学会学術大会

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公開日: 2023-12-25  

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