東南極セール・ロンダーネ山地に産するグレンビル造山期深成岩の火成活動史と成因解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23540534
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 亀井 淳志 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (60379691)
• 研究分担者: 柚原 雅樹 福岡大学, 理学部, 助教 (30330898) ; 小山内 康人 九州大学, 比較社会文化研究科(研究院), 教授 (80183771) ; 外田 智千 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (60370095) ; 柴田 知之 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40332720)
• キーワード: 花崗岩 / 原生代 / セール・ロンダーネ山地 / 南極 / 超大陸形成 / 未成熟火山弧 / ソレアイト質花崗岩 / アダカイト

研究概要

南極大陸セール・ロンダーネ山地には原生代に形成した花崗岩体が約70×15kmの広い範囲に露出する．既存研究では，ロディニア・ゴンドワナの各超大陸衝突に巻き込まれた花崗岩体として重要視する例が多いものの，岩体そのものの形成過程については未解明のままであった．本研究はここに焦点をあて，このような超大陸に繋がった花崗岩体の最初の形成過程を解明すべく，①岩体の記載，②活動時期の決定，③成因の解明，④岩体形成の背景にあったテクトニクスの考察を行った．その結果，本岩体は片麻状のトーナル岩で構成される主部と，弱片麻状の斑レイ岩～花崗閃緑岩よりなる小岩体群に区分でき，前者は998～995Maに活動した低Kソレアイト質酸性マグマに，後者は945～772Maに散発的に貫入した高Srカルクアルカリ質アダカイトマグマに由来することが判明した．ソレアイト組成の大規模花崗岩の露出は世界的にも珍しく，その成因は海洋火山が連なって産するような未成熟火山弧の苦鉄質地殻が溶けてできたものと結論された．すなわち，約10億年前の海域に出現した初期大陸岩石としての意義を持つ．一方，アダカイト質花崗岩類は，いずれも沈み込む海洋地殻の融解メルトに関連することが分かり，本岩体が約7.7億年前まで沈み込み帯に位置していたことを示唆した．これらより，本岩体はロディニア超大陸に巻き込まれた可能性が低いことが明らかとなった．最終年度は岩体形成史の背景にあったテクトニクスに関する総括を行い，（１）約10億年に未成熟な海洋火山弧として出現，（２）7.7億年前まで沈み込み帯に位置，（３）約5.5億年前のゴンドワナ超大陸衝突に参加，を経て現在に至ることをまとめた．また課題達成に必要なテクトニクス，火成作用，年代論，岩体形成と風化作用などに関する関連研究についてもまとめた．

研究成果

• [雑誌論文] Episodic magmatism at 105 Ma in the Kinki district, SW Japan: petrogenesis of Nb-rich lamprophyres and adakites, and geodynamic implications (2014)
  • 著者名/発表者名: Imaoka T., Nakashima K., Kamei A., Itaya T., Ohira T., Nagashima M., Kono N., Kiji M.
  • 雑誌名: Lithos 巻: 184 ページ: 105-131
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2013.10.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diverse magmatic effects of subducting a hot slab in SW Japan: results from forward modeling (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura J-I．, Gill J.B., Kunikiyo T., Osaka I., Shimoshioiri Y., Katakuse M., Kakubuchi S., Nagao T., Furuyama K., Kamei A., Kawabata H., Nakajima J., Keken P. E. van, Stern R. J.
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: 15 ページ: 1-49
  • DOI: 10.1002/2013GC005132
  • 査読あり
• [雑誌論文] 九州中西部地域の変成岩類：黒瀬川構造帯・肥後変成帯・木山変成岩 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小山内康人・中野伸彦・吉本 紋・亀井淳志
  • 雑誌名: 地質学雑誌（補遺） 巻: 120 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] 兵庫県宍粟市引原に分布する火山岩類および深成岩類の放射年代 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小室裕明・亀井淳志・大平寛人・三好未希子・田結庄良昭・引原団体研究グループ
  • 雑誌名: 地球科学 巻: 68 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] 日本の花崗岩類に適した化学的風化指標－阿武隈花崗岩を用いた予察的検討－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀井淳志
  • 雑誌名: MAGMA 巻: 96 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magmatic history and evolution of continental lithosphere of the Sør Rondane Mountains, eastern Dronning Maud Land, East Antarctica (2013)
  • 著者名/発表者名: Owada M., Kamei A., Horie K., Shimura T., Yuhara M., Tsukada K., Osanai Y., Baba S
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 63-84
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2013.02.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple thermal events recorded in metamorphosed 1 carbonate and associated rocks from the southern Austkampane region in the Sør Rondane Mountains, East Antarctica: A protracted Neoproterozoic history at the Gondwana suture zone (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakano N., Osanai Y., Kamei A., Satish-Kumar, M., Adachi T., Hokada T., Baba S., Toyoshima T
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 161-182
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2012.10.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geologic evolution of the Sør Rondane Mountains, East Antarctica: Collision tectonics proposed based on metamorphic processes and magnetic anomalies (2013)
  • 著者名/発表者名: Osanai Y., Nogi Y., Baba S., Nakano N., Adachi T., Hokada T., Toyoshima T., Owada M., Satish-Kumar, M., Kamei A., Kitano I
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 8-29
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2013.05.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Timing of metamorphism in the central Sør Rondane Mountains, eastern Dronning Maud Land, East Antarctica: Constrains from SHRIMP zircon dating and EPMA monazite dating (2013)
  • 著者名/発表者名: Adachi, T., Osanai, Y., Hokada, T., Nakano, N., Baba, S., Toyoshima, T
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 136-160
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2012.11.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Counterclockwise P-T path and isobaric cooling of metapelites from Brattnipene, Sør Rondane Mountains, East Antarctica: implications for a tectonothermal event at the proto-Gondwana margin (2013)
  • 著者名/発表者名: Baba, S., Osanai, Y., Nakano, N., Owada, M., Hokada, T., Horie, K., Adachi, T., Toyoshima, T
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 210-228
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2012.10.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neoproterozoic orogens amalgamating East Gondwana: Did they cross each other? (2013)
  • 著者名/発表者名: Satish-Kumar, M., Hokada, T., Owada, M., Osanai, Y., Shiraishi, K
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2013.06.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Late Proterozoic juvenile arc metatonalite and adakitic intrusions in the Sør Rondane Mountains, eastern Dronning Maud Land, Antarctica (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamei, A., Horie, K., Owada, M., Yuhara, M., Nakano, N., Osanai, Y., Adachi, T., Hara, Y., Terao, M., Teuchi, S., Shimura, T., Tsukada, K., Hokada, T., Iwata, C., Shiraishi, K., Ishizuka, H., Takahashi, Y.
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 47-62
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2012.09.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Late-Tonian to early-Cryogenian 1 apparent depositional ages for metacarbonate rocks from the Sør Rondane Mountains, East Antarctica (2013)
  • 著者名/発表者名: Otsuji N., Satish-Kumar, M., Kamei A., Tsuchiya N., Kawakami T., Ishikawa M., Grantham G. H.
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 257-287
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2012.10.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unraveling the metamorphic history at the crossing of Neoproterozoic orogens, Sør Rondane Mountains, East Antarctica: Constraints from U–Th–Pb geochronology, petrography, and REE geochemistry (2013)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Horie, K., Adachi, T., Osanai, Y., Nakano, N., Baba, S., Toyoshima, T.
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 183-209
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2012.12.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sinistral transpressional and extensional tectonics in Dronning Maud Land, East Antarctica, including the Sør Rondane Mountains (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima, T., Osanai, Y., Baba, S., Hokada, T., Nakano, N., Adachi, T., Otsubo, M., Ishikawa, M., Nogi, Y.
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 234 ページ: 30-46
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2013.05.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] 領家帯柳井地域新期花崗岩 (木部花崗岩) のマグマ過程 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤﨑英里・亀井淳志・大和田正明
  • 雑誌名: 岩石鉱物科学 巻: 42 ページ: 159-173
  • DOI: 10.2465/gkk.120808
  • 査読あり
• [雑誌論文] 北部九州東部に分布する添田花崗閃緑岩のRb-Sr全岩−黒雲母アイソクロン年代 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柚原雅樹・亀井淳志・岡野 修・川野良信・加々美寛雄
  • 雑誌名: 岩石鉱物科学 巻: 42 ページ: 185-189
  • DOI: 10.2465/gkk.120924
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contrasting metamorphic records and their implications for tectonic process in the central Sør Rondane Mountains, eastern Dronning Maud Land, East Antarctica
  • 著者名/発表者名: Adachi, T., Hokada, T., Osanai, Y., Nakano, N., Baba, S., Toyoshima, T
  • 雑誌名: In : Antarctica and Supercontinent Evolution, eds by S.L. Harley et al., Geological Society of London Special Publications 巻: 283 ページ: 113-133
  • DOI: 10.1144/SP383.4
  • 査読あり
• [学会発表] 日本の花崗岩に適した化学的風化指標
  • 著者名/発表者名: 亀井淳志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
• [学会発表] Sr and Nd isotope systematics of metacarbonate rocks as proxies for extinct oceans in continental collision zones
  • 著者名/発表者名: Otsuji, N., Satish-Kumar, M. Kamei, A.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
• [学会発表] Chemically estimated depositional ages and zircon ages from metacarbonate rocks in the Sør Rondane Mountains, East Antarctica
  • 著者名/発表者名: Otsuji, N., Satish-Kumar, M., Hokada, T., Horie, K., Kamei, A., Grantham, G.H., Tsuchiya, N., Kawakami, T., Ishikawa, M.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
• [学会発表] 添田花崗閃緑岩における全岩化学組成とSr同位体比組成の岩体内変化
  • 著者名/発表者名: 柚原雅樹・亀井淳志・川野良信・岡野 修・加々美寛雄
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
• [図書] 山陰地域の斜面災害 (4) 花崗岩類など（白亜系・古第三系の貫入岩類） (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀井淳志（分担執筆）
  • 総ページ数: 248 (211-213)
  • 出版者: 公益社団法人 日本地すべり学会 「山陰地域の斜面災害」編集委員会