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2015 年度 実績報告書

沈み込み帯の流体学:海洋―スラブ―マントル系での塩水の移動と化学組成

研究課題

研究課題/領域番号 24340134
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)
山本 順司  北海道大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (60378536)
石丸 聡子  熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (60464046)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード沈み込み帯 / スラブ / マントルウェッジ / 水流体 / 流体包有物 / 放射光蛍光X線 / 塩濃度 / 海水
研究実績の概要

本研究の当初目標は前年度までにほぼ終了したので、本年度はスラブ内の流体の塩濃度を研究対象とした。前年度まで、マントルウェッジの岩石に塩水と炭酸塩鉱物からなる流体包有物を発見し、記載、報告していた。それらは、これまでに例のない報告であった。また、高温度高圧力実験を行なうことによって、沈み込み帯のマントルウェッジで生成されるマグマには、スラブからの塩水の供給が重要であることを確認するのに成功していた。平成27年度は、マントルウェッジに塩水をどう運ぶかに制約条件を与えるために、スラブを構成する高圧変成岩中の流体包有物を研究対象とした。特に、蛇紋岩メランジュに含まれるヒスイ輝石岩に注目した。その結果、複数の変成帯の岩石中に塩水を含む流体包有物を発見した。結果は、現在投稿準備中である。実は、これまでにも、高圧変成岩中の塩水は珍しくなかった。しかし、幅広い塩濃度を持つ報告が多く、その成因は複雑であると考えられていた。しかし、ヒスイ輝石岩のように単純な岩相で圧力温度履歴も単純と考えられるものは、海水に似た塩濃度の値を持つことが多いことがわかった。これは、スラブ中の含水鉱物は海水とスラブの反応によって形成されることを示していると考えている。平成27年度の発表論文としては、これまでの研究結果を日本語総説でまとめ、また、沈み込み帯の水流体に関する特集号を編集した。さらに、新しい含水相についての紹介文が2016年5月に印刷される予定である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Ruhr University, Bochum(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Ruhr University, Bochum
  • [雑誌論文] (FeH)1-xTixO2: a new water carrier to the mantle transition zone2016

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, T.
    • 雑誌名

      American Mineralogist

      巻: 101 ページ: 1021-1022

    • DOI

      10.2138/am-2015-5643

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マントルウェッジ流体の化学組成2015

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 124 ページ: 473-501

    • DOI

      doi.org/10.5026/jgeography.124.473

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Special issue“Geofluid processes in subduction zones and mantle dynamics"2015

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, T., Nakajima, J., Reynard, B., Toh, H.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 67 ページ: 46

    • DOI

      10.1186/s40623-015-0209-z

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Saline Fluids in Subduction Channels and Mantle Wedge2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kawamoto, A. Hetwig, H. -P. Schertl, W. V. Maresch, M. Shigeno, Y. Mori, T. Nishiyama
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 沈み込みチャネル起源のリオサンファン岩体の蛇紋岩メランジュ中のヒスイ輝石岩に含まれる海水に似た塩濃度を持つ塩水2015

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦,アンドレアス ヘルヴィック, ハンス ペーター シェルトル, ウォルター マレシュ
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      東京大学、東京都文京区
    • 年月日
      2015-09-25
  • [学会発表] Saline fluids in subduction channels: Salinity of fluid inclusions in jadeitites in serpentinite melange, Rio San Juan Complex, Dominican Republic2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kawamoto, A. Hetwig, H. -P. Schertl, W. V. Maresch
    • 学会等名
      Goldschmidt conference
    • 発表場所
      Prague conference center, Czech Republic
    • 年月日
      2015-08-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Mantle Metasomatism in Subduction Zone and Intraplate Settings Based on Halogen and Noble Gas Systematics2015

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi M, Sumino H, Nagao K, Burgess R, Ishimaru S, Arai S, Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Kobayashi T, Nakamura M, Takahashi E & Ballentine C
    • 学会等名
      Goldschmidt conference
    • 発表場所
      Prague conference center, Czech Republic
    • 年月日
      2015-08-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 地球の水の起源と進化: 物質科学からのアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      片山郁夫,松影香子,木村純一,川本竜彦
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉市
    • 年月日
      2015-05-25
  • [学会発表] 沈み込みチャネルとマントルウェッジの炭素を含む塩水2015

    • 著者名/発表者名
      川本竜彦
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉市
    • 年月日
      2015-05-24

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公開日: 2017-01-06  

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