スラブ流体の微量成分元素を高温高圧蛍光Ｘ線でその場分析する

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23654187
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 川本 竜彦 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00303800)
• 研究分担者: 三部 賢治 東京大学, 地震研究所, 助教 (10372426)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: マグマ / 沈み込み帯 / 水流体 / 元素分配 / マントルウェッジ / 微量成分元素

研究概要

高温高圧条件における蛍光X線分析実験によって、多くの元素について、メルトや、メルトと共存する水流体からの蛍光X線スペクトルの測定に成功した。水流体への分配は圧力とともに増大することを確認した。また、ルビジウム、鉛、ストロンチウムを用いた分配実験では、特に鉛は純水には多く分配されないが、塩水には多く分配されることを確認することができた(現在、投稿中)。マントルカンラン岩中の流体包有物の塩濃度を測定する (Kawamotoほか、2013、米国アカデミー紀要)と同時に、塩水に微量成分元素がより多く溶けることが実験的に確かめられた意義は大きい。

研究成果

• [雑誌論文] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, T, Yoshikawa, M, Kumagai, Y, Mirabueno, MHT, Okuno, M, Kobayashi, T
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 110 ページ: 9663-9668
  • 査読あり
• [雑誌論文] マグマはどのようにできるのか - 発生メカニズムに新仮説 - (2013)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦, 神崎正美, 三部賢治
  • 雑誌名: 現代化学(東京化学同人) 巻: 508 ページ: 58-63
• [雑誌論文] 海と火山をつなぐマントルウェッジ流体 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦
  • 雑誌名: 科学(岩波書店) 巻: 83 ページ: 1366-1372
• [雑誌論文] Experimental study of the stability of a dolomite + coesite assemblage in contact with peridotite : implications for sediment/mantle interaction and diamond formation during subduction (2012)
  • 著者名/発表者名: Martin, A. M., Laporte, D., Koga, K. T., Kawamoto, T., Hammouda, T.
  • 雑誌名: J. Petrol. 巻: 53 ページ: 391-417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Separation of supercritical slab-fluids to form aqueous fluid and melt components in subduction zone magmatism (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto T., Kanzaki M., Mibe K., Matsukage K. N., Ono S.
  • 雑誌名: Proc. Nat. Acad. Sci., U. S. A. 巻: 109 ページ: 18695-18700
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slab melting versus slab dehydration in subduction-zone magmatism (2011)
  • 著者名/発表者名: Mibe, K., Kawamoto, T., Matsukage, N. K., Fei, Y., Ono, S.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences, U. S. A. 巻: 108, 20 ページ: 8177-8182
  • 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 (2011)
  • 著者名/発表者名: Hamada, M., Kawamoto, T., Takahashi, E., Fujii, T.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 308 ページ: 259-266
  • 査読あり
• [学会発表] Synchrotron Radiation X-Ray Fluorescence Analysis of Aqueous Fluids and High-Mg Andesite Melt Under High-Temperature and High-Pressure Conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhiko Kawamoto, Kenji Mibe, Ken-ichi Kuroiwa, and Tetsu Kogiso
  • 学会等名: Geofluids 3
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2014-03-02
• [学会発表] スラブ流体は塩水って, 誰が気にする? (2013)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦
  • 学会等名: 日本鉱物科学会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] マントルウェッジかんらん岩に捕獲された沈み込み起源のハロゲンと希ガス (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林真大, 角野浩史, 長尾敬介, 石丸聡子, 荒井章司, 芳川雅子, 川本竜彦, 熊谷仁孝, 小林哲夫
  • 学会等名: 日本地球化学会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] Convergence in Chemical Compositions between Aqueous Fluid and Silicate Melt in the Peridotite-H2O System Goldschmidt (2013)
  • 著者名/発表者名: Mibe K, Kawamoto T & Ono S
  • 年月日: 2013-08-30
• [学会発表] Subducted Halogens and Noble Gases in the Mantle Wedge Peridotites Goldschmidt (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Sumino H, Nagao K, Ishimaru S, Arai S, Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Kobayashi T, Burgess R & Ballentine CJ
  • 年月日: 2013-08-29
• [学会発表] Synchrotron Radiation X-Ray Fluorescence Analysis of Aqueous Fluids and High-Mg Andesite Melt Under High-Temperature and High-Pressure Conditions Goldschmidt (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto T, Mibe K, Kuroiwa K-I & Kogiso T
  • 年月日: 2013-08-27
• [学会発表] In situ Observation of Dehydration and Incongruent Dissolution of Serpentine (Antigorite) into Aqueous Fluids Goldschmidt (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishizaki R & Kawamoto T
  • 年月日: 2013-08-27
• [学会発表] Mantle Wedge Metasomatism Recorded in LREE-Depleted Calcic Amphibole in the Pinatubo Harzburgite Xenoliths (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Arai S, Tamura A, Kobayashi T & Okuno M
  • 学会等名: Goldschmidt conference
  • 年月日: 2013-08-26
• [学会発表] アジア東縁の沈み込み帯に産するマントルかんらん岩中の間隙水起源ハロゲンと希ガス (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林真大, 角野浩史, 齋藤健彦, 長尾敬介, 石丸聡子, 荒井章司, 芳川雅子, 川本竜彦, 熊谷仁孝, 小林哲夫, Ray Burgess, Chris J. Ballentine
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2013-05-23
• [学会発表] スラブ流体 : 前弧では塩水で火山弧下では超臨界流体 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦, 熊谷仁孝
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2013-05-22
• [学会発表] Antigorite の水流体中での脱水分解反応における分解溶解のその場観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西崎遼, 川本竜彦
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2013-05-22
• [学会発表] 圧力と塩濃度を関数にした高 Mg 安山岩と水流体の間の元素分配 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦, 三部賢治, 黒岩健一, 小木曽哲
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2013-05-22
• [学会発表] Synchrotron radiation x-ray fluorescence analysis of aqueous fluids and high-magnesian andesite melt under high-temperature and high-pressure conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, T., Mibe, K., Kuroiwa, K., Kogiso, T.
  • 学会等名: Global-COE international symposium on Deep Earth Mineralogy
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] スラブ流体は塩水 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦
  • 学会等名: 地殻流体研究会
  • 発表場所: 静岡県伊豆市
  • 年月日: 2013-03-03
• [学会発表] スラブ流体が塩水だとすると, それがどうした? (2012)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦
  • 学会等名: 日本火山学会
  • 発表場所: 長野県御代田町
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] 一ノ目潟マントル捕獲岩中のCO_2-H_2O-Cl-S系流体包有物 (2012)
  • 著者名/発表者名: 熊谷仁孝, 川本竜彦, 山本順司
  • 学会等名: 日本鉱物科学会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 火山フロント下マントル由来かんらん岩中にトラップされた H_2O 流体の塩濃度 : マントル交代作用との関係 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石丸聡子, 熊谷仁孝, 川本竜彦, 荒井章司, 水上知行, 山本順司, Okrugin, V.M.
  • 学会等名: 日本地球化学会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] マントル捕獲岩から推定する中国東北部の温度構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉岡貴浩, 山本順司, 川本竜彦, 竹村恵二
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2012-05-23
• [学会発表] 一ノ目潟のかんらん岩捕獲岩中の Cl を含む CO_2-H_2O流体包有物 (2012)
  • 著者名/発表者名: 熊谷仁孝, 川本竜彦, 山本 順司
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 高温高圧条件における水流体と花こう岩メルト間の鉛の分配 : 塩濃度と圧力の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦, 三部賢治, Helene Bureau, Solenn Reguer, Cristian Mocuta, Stefan Kubsky, Dominique Thiaudiere, 小野重明, 小木曽哲
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] メルトと水流体の間の元素分配に与える圧力と塩濃度の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦
  • 学会等名: 変成岩などシンポジウム 2012
  • 発表場所: 京都市関西セミナーハウス
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Synchrotron radiation x-ray fluorescence analysis of aqueous fluids and highmagnesian andesite melt under high-temperature and high-pressure conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kawamoto, K. Mibe, K. Kuroiwa, T. Kogiso
  • 学会等名: Joint Symposium of Misasa-2012 and Geofluid-2
  • 発表場所: 鳥取県三朝町ブランカート
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] マントルウェッジ流体の化学的特徴 : 塩濃度の重要性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦, 三部賢治, 小野重明, 小木曽哲
  • 学会等名: 新学術領域研究「地殻流体」研究会・サマースクール
  • 発表場所: 岩手県花巻市ホテル志戸平
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 放射光蛍光 X 線によるマグマと水流体の間の元素分配のその場観察 : スラブ流体は塩水か? (2011)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦, 三部賢治, 吉岡貴浩, 黒岩健一, 小木曽哲
  • 学会等名: 日本鉱物科学会
  • 発表場所: 水戸市茨城大学
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] スラブ由来超臨界流体が水流体とマグマに分離し 2 つのマグマ系列を作る (2011)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦, 三部賢治
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2011年大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] マルチアンビル型高温高圧発生装置を用いた蛍光 X 線分析によるマグマと水流体の間の元素分配に与える圧力と塩濃度の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川本竜彦, 三部賢治, 黒岩健一, 小木曽哲
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2011年大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] 水に飽和した島孤低カリウムソレアイト玄武岩マグマ : 斜長石斑晶の OH 含有量からの制約 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浜田盛久, 川本竜彦, 高橋栄一, 藤井敏嗣
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2011-05-25
  • 招待講演
• [学会発表] ピナツボ 1991 年噴出物から採取されたカンラン岩中の CO2 を含む塩水包有物 (2011)
  • 著者名/発表者名: 熊谷仁孝, 芳川雅子, 川本竜彦, 小林 哲夫
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2011年大会
  • 発表場所: 千葉市幕張メッセ
  • 年月日: 2011-05-25
• [備考]
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2013/130528_1.htm
• [備考]
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2012/121030_1.htm