地球内部進化に果たすマグマの役割

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21244082
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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: 東京工業大学
• 研究代表者: 高橋 栄一 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40144779)
• 研究分担者: 浜田 盛久 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部・ダイナミクス領域, 研究員 (60456853) ; 鈴木 敏弘 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 研究員 (40235974)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 地球 / マントル / マグマオーシャン / 元素分配 / 圧力依存性

研究概要

地球の70％を占めるマントルはMgOに富むカンラン岩、30％は金属核からできている。地殻をつくる玄武岩はマントルの部分融解によりできたマグマが分離上昇し、地表付近で固まったものである。地球内部進化（化学分化）にマグマ（融解現象）が果たした役割は極めて大きい。本研究では地球形成時に起きたマグマオーシャンの結晶化作用を各圧力で実験的に再現し、マグマと結晶間の微量元素の分配係数の圧力依存性をPC-IR図上で定式化することに初めて成功した。我々は微量元素分配係数の示す圧力依存性を説明しえる理論を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of Al content on water partitioning between orthopyroxene and olivine: Implications for lithosphere-asthenosphere boundary (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakurai M., N. Tsujino, H. Sakuma, K. Kawamura, E. Takahashi
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen concentration in plagioclase as a hygrometer of arc basaltic melts: Approaches from melt inclusion analyses and hydrous melting experiments (2013)
  • 著者名/発表者名: Hamada, M., M. Ushioda, T. Fujii, E. Takahashi
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett 巻: 365 ページ: 253-262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Element partitioning between olivine and melt up to 10GPa : implication for the effect of pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: Imai T., E. Takahashi, T. Suzuki, T. Hirata
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter 巻: vol.212-213 ページ: 64-75
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2012.09.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics simulation and electrical conductivity measurement of Na_2O・3SiO_2 melt under high pressure ; relationship between its structure and propertie (2012)
  • 著者名/発表者名: Noritake, F., K. Kawamura, T. Yoshino, E. Takahashi
  • 雑誌名: J. Non-Cryst. Solids 巻: 358 ページ: 3109-3118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure effect on element partitioning between minerals and silicate melt : involved with melting of basalt up to 20 Gpa (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, T. Hirata, T. Yokoyama, T. Imai and E. Takahashi
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter 巻: vol.208-209 ページ: 59-73
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2012.07.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polybaric degassing of island arc low-K tholeiitic basalt magma recorded by OH concentrations in Ca-rich plagioclase (2012)
  • 著者名/発表者名: Hamada, M., T. Kawamoto, E. Takahashi, T. Fujii
  • 雑誌名: Earth and planetary Science Letters 巻: 308 ページ: 259-266
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2011.06.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth and Evolution of a Silicic Magma Chamber : Melting Experiments on a Low-K Rhyolite from Usu Volcano, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomiya A. E. Takahashi, N. Furukawa, and T. Suzuki
  • 雑誌名: J. Petrology 巻: vol.51, no.6 ページ: 1333-1354
  • DOI: 10.1093/petrology/egq021
  • 査読あり
• [学会発表] Role of Water in Arc Basalts: case studies in Miyakejima, Fuji and some other volcanoes (2014)
  • 著者名/発表者名: Eiichi Takahashi, Masashi Ushioda, Kenta Asano & Toshiro Suzuki
  • 学会等名: Geofluid-3 国際シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学デジタル多目的ホール
  • 年月日: 20140228-0303
  • 招待講演
• [学会発表] Magma feeding system of Fuji volcano, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: E.Takahashi, K.Asano and J.Nakajima
  • 学会等名: Goldschmidt 国際会議
  • 発表場所: フィレンツェ、イタリア
  • 年月日: 20130828-0303
• [学会発表] Deep magma feeding system of Fuji volcano, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: E.Takahashi, J.Nakajima and K.Asano
  • 学会等名: IAVCEI 国際火山学会
  • 発表場所: 鹿児島県民交流センター
  • 年月日: 20130720-24
• [学会発表] LF-earthquakes, S-wave reflectors and Arima-type Brine : A model for Geofluid circulation in arc crust (2013)
  • 著者名/発表者名: Eiichi Takahashi
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20130519-24
  • 招待講演
• [学会発表] Deep magma feeding system of Fuji volcano, Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: E.Takahashi, K.Asano, J.Nakajima
  • 学会等名: 米国地球物理学連合秋季大会
  • 発表場所: モスコーンセンター サンフランシスコ
  • 年月日: 20121203-07
• [学会発表] 島弧玄武岩マグマの含水量・岩相・火山活動様式 : 三宅島火山・富士火山を例として (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄一・潮田雅司・浅野健太
  • 学会等名: 鉱物科学会
  • 発表場所: 都大学吉田キャンパス
  • 年月日: 20120919-21
  • 招待講演
• [学会発表] 島弧玄武岩マグマの含水量について : 伊豆大島、三宅島、富士ならびに東北日本弧火山からの考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄一、浜田盛久、潮田雅司、浅野健太
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20120520-25
  • 招待講演
• [学会発表] Origin of Arima-type Brine (2011)
  • 著者名/発表者名: E. Takahashi
  • 学会等名: First International Symposium on Geofluids : Geofluid Processes in Subduction Zones and Mantle Dynamics
  • 発表場所: 東京工業大学デジタル多目的ホール(震災により書面開催)
  • 年月日: 20110317-19
  • 招待講演
• [学会発表] Possible Role of Hydrogen in the Earth Core (2011)
  • 著者名/発表者名: Eiichi Takahashi and Takamasa Imai
  • 学会等名: 米国地球物理学連合秋季大会
  • 発表場所: モスコーンセンター サンフランシスコ
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] Role of Hydrogen in the Earth's core (2011)
  • 著者名/発表者名: E.Takahashi and T.Imai
  • 学会等名: IUGG2011 International Union of Geophysics and Geodesy
  • 発表場所: メルボルンコンベンションセンター
  • 年月日: 2011-07-02
• [学会発表] Melting in the asthenosphere beneath old oceanic plate (2011)
  • 著者名/発表者名: E. Takahashi
  • 学会等名: IUGG2011 International Union of Geophysics and Geodesy
  • 発表場所: メルボルンコンベンションセンター オーストラリア
  • 年月日: 2011-07-01
  • 招待講演
• [学会発表] 三宅島火山 : 大船戸期玄武岩の融解実験と酸素雰囲気制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 潮田雅司・高橋栄一・鈴木敏弘・浜田盛久
  • 学会等名: 火山学会秋期大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] カンラン石、メージャライトガーネット/ペリドタイトメルト間における分配係数の圧力依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今井崇暢、高橋栄一、鈴木敏弘 平田岳史
  • 学会等名: 日本地球化学会年会
  • 発表場所: 立正大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 沈み込み帯深部に存在する流体の化学組成 : 実験的アプローチ (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄一
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-26
  • 招待講演
• [学会発表] Water content of Miyakejima Basalt : Melting Experiments of basalt from Miyakejima volcano, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ushioda, E. Takahashi, T. Suzuki
  • 学会等名: 地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-25
• [備考]
  • URL: http://www.geo.titech.ac.jp/lab/takahashi/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.geofluids.titech.ac.jp/