下部地殻における流体の起源と挙動に関する総合的研究

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20340148
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 角替 敏昭 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (50252888)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: ゴンドワナ / グラニュライト / 流体包有物 / 超高温変成作用 / 大陸地殻 / 造山帯

研究概要

地殻深部の岩石中に存在する流体は、岩石の鉱物組み合わせを支配するだけでなく、岩石の変形や変成作用をもたらす熱の輸送に大きく関与していることが知られている。例えば温度上昇時のH2Oの存在は岩石の大規模な溶融をもたらし、温度下降時は加水反応の進行を加速させるであろう。しかしながら下部地殻中、特に高度変成作用に関与した流体に関する研究は未だ乏しいのが現状である。それどころか、下部地殻における流体の存在を疑問視している研究者もいる。申請者らは流体包有物の研究から、下部地殻に流体が存在していたことは間違いないと考えているが、「流体はもともと岩石中に存在したのか、外部から浸透してきたのか、それとも初生流体が二次的に改変されたのか?」という流体の起源と挙動に関する疑問に対して、我々は未だ明瞭な回答を得られないでいる。そこで本研究では下部地殻で形成された高度変成岩に着目し、変成作用の温度-圧力-流体史を明らかにし、流体の起源と役割を検討することを目的とする。本研究は4年間で以下の5つのテーマに着目した研究を行う。
(1)変成流体相の時間変化解析方法の開発
(2)流体組成のラマン分析定量分析
(3)含水鉱物中のハロゲン元素の研究
(4)同位体分析と流体の起源の推定
(5)異なる変成帯における変成流体の変遷の比較

研究成果

• [雑誌論文] Fluids in high-to ultrahigh-temperature metamorphism along collisional sutures : Record from fluid inclusions. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsunogae, T., Santosh, M.
  • 雑誌名: Journal of Asian Earth Sciences ページ: doi : 10.1016/j.jseaes.2010.11.016.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrahigh-temperature metamorphism in Daqingshan, Inner Mongolia Suture Zone, North China Craton. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsunogae, T., Liu, S.J., Santosh, M., Shimizu, H., Li, J.H.
  • 雑誌名: Gomdwana Research ページ: doi : 10.1016/j.gr.2011.03.001.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrahigh-temperature metamorphism and decompression history of sapphirine granulites from Rajapalaiyam, southern India : implications for the formation of hot orogens during Gondwana assembly. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsunogae, T., Santosh, M.
  • 雑誌名: Geological Magazine 147 ページ: 42-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geothermobarometry and fluid inclusions of dioritic rocks in Bangladesh : Implications for emplacement depth and exhumation rate. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hossain, I., Tsunogae, T., Rajesh, H.M.
  • 雑誌名: Journal of Asian Earth Sciences 34(6) ページ: 731-739
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ethane-and hydrogen-bearing carbonic fluid inclusions in a high-grade metamorphic rock. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsunogae, T., Dubessy, J.
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 104(5) ページ: 324-329
  • 査読あり
• [学会発表] Mg-rich staurolite+sapphirine+quartz association as an evidence of high-pressure and ultrahigh-temperature metamorphism in collisional orogens. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsunogae, T., Shimizu, H., Santosh, M., van Reenen, D.D.
  • 学会等名: GeoCanada 2010
  • 年月日: 20100000-20100513
• [学会発表] Sapphirine+quartz from the Southern Granulite Terrane : diagnostic evidence for ultrahigh-temperature metamorphism within a Gondwana collisional orogen in southern India (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsunogae, T., Santosh, M.
  • 学会等名: 第7回国際ゴンドワナ.アジアシンポジウム
  • 発表場所: 青島
  • 年月日: 20090000-20101001
• [学会発表] Sapphirine+quartz from the Southern Granulite Terrane : diagnostic evidence for ultrahigh-temperature metamorphism within a Gondwana collisional orogen in southern India. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsunogae, T., Santosh, M.
  • 学会等名: 第6回国際ゴンドワナ-アジアシンポジム
  • 発表場所: ハノイ
  • 年月日: 20090000-20091003
• [学会発表] Regional high-pressure granulite-facies metamorphism along the Gondwana collisional suture in Southern India. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsunogae, T., Santosh, M.
  • 学会等名: 第5回国際ゴンドワナ-アジアシンポジウム
  • 発表場所: ソウル
  • 年月日: 20080000-20081101
• [学会発表] Diagnostic assemblages of Ultrahigh-temperature metamorphism : new insights from southern India. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsunogae, T., Santosh, M.
  • 学会等名: 第33回国際地質学会議
  • 発表場所: オスロ
  • 年月日: 20080000-20080812
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.geol.tsukuba.ac.jp/~gansekihp/index.html