| 研究概要 |
マントルと地殻とのオスミウム(Os)同位体比のコントラストは非常に大きいため,島弧火山岩のOs同位体は沈み込むスラブからの物質のリサイクルを検証するトレーサーとして非常に有効である。しかしながら,マグマ上昇過程での地殻物質の同化作用によって初生マグマのOs同位体はマスクされてしまう可能性を排除できず,2004年を境に島弧火山岩のOs同位体の報告は影を潜めた。本研究では日本列島とその周辺の島弧火山岩から,マグマの分別過程の初期に結晶化し,Osを濃集するクロマイトを分離し,そのOs同位体を分析する。それによって,始源的島弧マグマのOs同位体組成を決め,スラブ物質から島弧マグマに寄与する例と寄与しない例を明確にし,それをコントロールする要素を明らかにすることを目的とする。本年度の主な成果は,1)沖縄・久米島,小笠原諸島,およびグアム島でクロマイトを含む始源的な火山岩を採取したこと,2)すでに採取済みの小豆島および久米島の火山岩,火山岩・クロマイトの記載,クロマイトの分離を行ったこと,3)分離したクロマイトのRe,Os濃度,Os同位体分析を行ったことである。小豆島試料では数十kgの岩石試料から,カンラン石を分離し,そのカンラン石を酸処理してクロマイトを分離した。このクロマイトおよび全岩試料のOsを分析したところ,クロムスピネルは全岩のOs同位体比よりはるかに低い値が得られ,また,上部マントルよりは高い値が得られた。全岩とクロムスピネルの同位体比の差は地殻の同化作用によるものと考えられ,クロムスピネルと上部マントルとの同位体比の差はスラブ物質の瀬戸内マグマへのリサイクルと考えることができる。すなわち,クロムスピネルのOs同位体比を分析することにより,地殻の同化作用とスラブからのリサイクルを初めて区別することができた。
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