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2023 年度 実績報告書

含水マントルウェッジ流体の化学組成と化学的性質:高圧実験併用型の地質試料解析

研究課題

研究課題/領域番号 21H01174
研究機関東北大学

研究代表者

辻森 樹  東北大学, 東北アジア研究センター, 教授 (00436833)

研究分担者 青木 翔吾  秋田大学, 国際資源学研究科, 助教 (60801967)
大藤 弘明  東北大学, 理学研究科, 教授 (80403864)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードプレート沈み込み帯 / 含水マントルウェッジ / 蛇紋岩メランジュ / 相平衡モデリング / 2次元動力学モデリング
研究実績の概要

本研究は、収束境界プロセスと素過程の定量的理解及び固体地球システムの経年変化の包括的理解を目指してた。具体的には、(1)含水マントルウェッジの広範な温度圧力条件に対応する天然のプレート境界岩、特に蛇紋岩緩衝熱水系(蛇紋岩メランジュ)の地質と構成岩石から流体包有物と流体活動の痕跡を、先進的な地球化学的手法を用いて系統的に記述し、(2)岩石・鉱物-水流体系の高圧実験とその場観察/分光測定を併用している。
最終年度は初年度・次年度に行った高圧実験・その場観察/分光測定のいくつかの結果を検証するため、天然物質の解析に集中した。天然試料の解析では、含水マントルウェッジ産の高圧変成岩の流体物の解析を進めた。また、北米西岸のニューイドリア蛇紋岩体と東北日本の根田茂帯産の蛇紋岩について、系統的な局所ホウ素同位体比分析と微量減濃度分析を実施し、典型的なマントルウェッジのリファレンス値の決定に取り組んだ。昨年に引き続き、スラブ物質の相平衡モデリングにマントルウェッジ蛇紋岩のミキシングを考慮し、沈み込む海洋プレートとその直上の含水マントルウェッジの間に予想されるいわゆる「ハイブリッド帯」の含水鉱物の変化と含水量の変化の推定に成功した。さらに、海洋プレート沈み込み帯での蛇紋岩の振る舞いを予想するための2次元動力学モデリングを進め、炭酸塩化の影響などを計算機実験で追求した。
いくつかの成果を国内外の学会で成果発表し、投稿原稿をまとめいくつかが査読中である。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] イリノイ大学シカゴ校/ノースカロライナ大学チャペル ヒル校/スタンフォード大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      イリノイ大学シカゴ校/ノースカロライナ大学チャペル ヒル校/スタンフォード大学
  • [国際共同研究] ダルエスサラーム大学(タンザニア)

    • 国名
      タンザニア
    • 外国機関名
      ダルエスサラーム大学
  • [国際共同研究] バイロイト大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      バイロイト大学
  • [国際共同研究] グラナダ大学(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      グラナダ大学
  • [雑誌論文] Methane genesis within olivine-hosted fluid inclusions in dolomitic marble of the Hida Belt, Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Harada Hironobu、Tsujimori Tatsuki
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 11 ページ: 6

    • DOI

      10.1186/s40645-024-00609-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regional-Scale Paleoproterozoic Heating Event on Archean Acasta Gneisses in Slave Province, Canada: Insights from K?Ar and 40Ar/39Ar Chronology2024

    • 著者名/発表者名
      Sato Megumi、Hyodo Hironobu、Sugiura Kei、Tsujimori Tatsuki、Itaya Tetsumaru
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 14 ページ: 397~397

    • DOI

      10.3390/min14040397

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Progressive lawsonite eclogitization of the oceanic crust: Implications for deep mass transfer in subduction zones2023

    • 著者名/発表者名
      Hernandez-Uribe David、Tsujimori Tatsuki
    • 雑誌名

      Geology

      巻: 51 ページ: 678~682

    • DOI

      10.1130/G51052.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 前弧域蛇紋岩のB同位体比傾向:グローバルリファレンス値提案のための取り組み2023

    • 著者名/発表者名
      辻森 樹、小橋 知佳、山田 千夏、常 青
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
  • [学会発表] 飛騨帯の変成炭酸塩岩2023

    • 著者名/発表者名
      原田 浩伸、辻森 樹
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
  • [学会発表] 高圧変成岩上昇機構:2次元動力学モデリングで青海エクロジャイトの変成履歴は再現できるか?2023

    • 著者名/発表者名
      志関 弘平、辻森 樹
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
  • [学会発表] 四国中央部三波川帯南北トラバース試料に記録されたスラブ流体:フェンジャイトの酸素・水素同位体地球化学の可能性2023

    • 著者名/発表者名
      原田 浩伸、辻森 樹、ファインマン モーリン、パストルガラン ダニエル、アルバレスバレロ アントニオ、青木 一勝、板谷 徹丸
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
  • [学会発表] 四国中央部三波川帯の泥質片岩に産するフェンジャイトの微量元素・ストロンチウム同位体地球化学2023

    • 著者名/発表者名
      原田 浩伸、辻森 樹、ファインマン モーリン、青木 一勝、板谷 徹丸
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2022年年会
  • [学会発表] 北上山地宮古地域の接触変成大理石に産する変成かんらん石中の含メタン流体包有物2023

    • 著者名/発表者名
      原田 浩伸、辻森 樹
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2022年年会
  • [学会発表] ドラマイラ岩体南部、超高圧白色片岩中の藍晶石が包有するコース石の形態と残留応力について2023

    • 著者名/発表者名
      武田 菜実、辻森 樹、川本 竜彦、板谷 徹丸
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2022年年会
  • [学会発表] コロラド台地産ローソン石エクロジャイト捕獲岩を構成するオンファス輝石の電子線散漫散乱:予察的報告2023

    • 著者名/発表者名
      福島 諒、辻森 樹、宮島 延吉、Boffa-Ballaran Tiziana、Criniti Giacomo、McCammon Catherine
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2022年年会
  • [学会発表] Important role of mantle serpentinite carbonation of bending faults in the deep carbon cycle2023

    • 著者名/発表者名
      Yongsheng Huang、Satoshi Okumura、Kazuhisa Matsumoto、Naoko Takahashi、Hong Tang、Tatsumi Tsujimori、Michihiko Nakamura、Yuan Li
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] Lithium behavior in middle crustal rocks: In-situ isotope geochemistry of staurolite in the Unazuki Schist, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      岩城 朱音、辻森 樹、常 青、廣井 美邦
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] コース石のラマンシフト:超高圧変成岩の包有物鉱物学再訪 〜ドラマイラ白色片岩の例〜2023

    • 著者名/発表者名
      武田 菜実、辻森 樹、板谷 徹丸
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] Abiotic methane synthesis within olivine-hosted fluid inclusions in dolomitic marble2023

    • 著者名/発表者名
      原田 浩伸、辻森 樹
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] 蛇紋岩中のNa–Alに富む交代岩の複数鉱物ウラン・鉛年代測定2023

    • 著者名/発表者名
      辻森 樹、小山内 康人
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] 新たな地質速度計をもとめて:フェーズフィールド法を用いたオンファス輝石の逆位相領域成長モデリング2023

    • 著者名/発表者名
      福島 諒、辻森 樹
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] 沈み込みチャネル成長と高圧変成岩体上昇に関する2D動力学モデリング2023

    • 著者名/発表者名
      志関 弘平、辻森 樹
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] Tectonic affinity of the Permo-Triassic Hida Belt in Japan: Review of recent progress in the geochronological research2023

    • 著者名/発表者名
      原田 浩伸、辻森 樹
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] On staurolite as a geochemical tracer: A preliminary report from middle-pressure metapelites2023

    • 著者名/発表者名
      岩城 朱音、辻森 樹、常 青、青木 一勝、廣井 美邦、板谷 徹丸
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] In situ boron isotope and chemical analyses of the New Idria Serpentinite: evidence for a mantle wedge origin2023

    • 著者名/発表者名
      Codi Lazar、Tatsuki Tsujimori、Qing Chang、Emily H. G. Cooperdock
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Vanished from the Face of the Earth: Unraveling Japan's Enigmatic Lost Continent and the Lessons on Dealing with Missing Continents in Paleogeography2023

    • 著者名/発表者名
      Daniel Pastor-Galan、Christopher Spencer、Tatsuki Tsujimori、Tan Furukawa
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Boron Isotope Characteristics of Serpentinite Lenses within Carboniferous and Triassic Accretionary Complexes in the Kitakami Mountains, NE Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Tsujimori、Tomoka Kobashi、Qing Chang、Takayuki Uchino
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2023
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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