高精度年代測定による海洋プレート沈み込み開始過程のタイムスケールとその要因の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25287133
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 石塚 治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 活断層・火山研究部門, 主任研究員 (90356444)
• 研究分担者: 海野 進 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (30192511) ; 谷 健一郎 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究員 (70359206) ; 森下 知晃 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (80334746) ; 針金 由美子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質情報研究部門, 主任研究員 (90569360)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: プレートの沈み込み / オフィオライト / 高精度年代測定 / 地球化学 / 島弧

研究実績の概要

前年度に継続してギリシャ，イラン，トルコ，キプロスの各オフィオライト層序から採取された火山岩，深成岩類の化学組成分析，同位体組成分析，U-Pb法による精密年代測定、マントルかんらん岩の鉱物組成分析，変形様式の解析を実施した．また研究用原子炉が稼働せずこれまで行うことができなかったArAr年代測定について，アメリカの研究炉を使用すると同時に，新規導入した質量分析計の立ち上げを完了することで開始した．特筆すべき成果として伊豆小笠原マリアナ弧の基盤であると想定して掘削されたIODP Ex.351の海洋地殻から，伊豆小笠原弧におけるプレート沈み込み開始時期に相当する年代が得られたことが上げられる．これは，プレート沈み込み開始時期にいたるテクトニクスを復元し．沈み込み開始に必要な条件を解明する上で極めて重要な発見である．
2月に石川県白山市において研究分担者が集まり，各自の研究の進捗状況，現時点でのまとめ，将来的な展望について発表，議論を行った．さらに3月にはイギリスの研究協力者を訪問，28年度より共同で実施しているキプロスのTroodosオフィオライトに関するデータを討議，マグマ起源物質の特徴，特に沈み込むスラブ由来の物質の寄与について，層序に従った変化と同時に東西方向の空間変化が存在することが明らかになった．これはTroodosオフィオライトの火成岩層序を形成したマグマ活動が，プレート沈み込みと関連してどのように進化していったかを解明する上で貴重なデータと考えている．
研究成果の公表については、6月開催のGoldschmidt国際会議，12月の米国地球物理学連合秋季大会等の国際学会で各分担者が発表を行った．

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Southampton(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Southampton
• [国際共同研究] Utrecht University(オランダ)
  • 国名: オランダ
  • 外国機関名: Utrecht University
• [雑誌論文] Andaman-Nicobar ophiolites, India: Origin, Evolution and Emplacement (2017)
  • 著者名/発表者名: Ghosh, B., Bandyopadhyay, B., Morishita, T.
  • 雑誌名: Geological Society of London memoirs 巻: 47 ページ: 95-110
  • DOI: 10.1144/M47.7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The arc arises: The links between volcanic output, arc evolution and melt composition (2017)
  • 著者名/発表者名: Brandl, P., Hamada, M., Arculus, R.J., Johnson, K., Marsaglia, K.M., Savov, I.P., Ishizuka, O., Li, H.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 461 ページ: 73-84
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2016.12.027
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Plastic deformation and post-deformation annealing in chromite: Mechanisms and implications (2017)
  • 著者名/発表者名: Ghosh, B., Misra, S., Morishita, T.
  • 雑誌名: American Mineralogist 巻: 102 ページ: 216-226
  • DOI: 10.2138/am-2017-5709
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mantle hornblendites of Naein Ophiolite (Central Iran): evidence of deep high temperature hydrothermal metasomatism in an upper mantle section (2017)
  • 著者名/発表者名: Torabi, G., Arai, S., Morishita, T., Tamura, A.
  • 雑誌名: Petrology 巻: 25 ページ: 114-137
  • DOI: 10.1134/S0869591117010076
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Transformation of juvenile Izu-Bonin-Mariana oceanic arc into mature continental crust: an example from the Neogene Izu Collision Zone granitoid plutons, central Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Saito,S., Tani, K.
  • 雑誌名: Lithos 巻: 277 ページ: 228-240
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2016.07.035
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Imprints of Late Mesozoic tectono-magmatic events on Palawan Continental Block in northern Palawan, Philippines (2017)
  • 著者名/発表者名: Padrones, J.T., Tani, K., Tsutsumi, Y., Imai, A.
  • 雑誌名: Journal of Asian Earth Sciences 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.jseaes.2017.01.027
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Large-volume lateral magma transport from the Mull volcano: an insight to magma chamber processes (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka, O., Taylor, R.N., Geshi, N., Mochizuki, N.
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/2016GC006712
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] プレートの沈み込み開始と火山弧創成モデル (2016)
  • 著者名/発表者名: 石塚 治
  • 雑誌名: 火山 巻: 61 ページ: 91-100
  • DOI: 10.18940/kazan.61.1_91
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Compositional variations in spinel-hosted pargasite inclusions in the olivine-rich rock from the oceanic crust-mantle boundary zone (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamura, A., Morishita, T., Ishimaru, S., Hara, K., Sanfilippo, A., Arai, S.
  • 雑誌名: Contributions to Mineralogy and Petrology 巻: 171 ページ: -
  • DOI: 10.1007/s00410-016-1245-9
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Izu-Bonin arc (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi, Y., Tamura, Y., Nichols, A.R.L., Ishizuka, O., Takahashi, N., Tani, K.
  • 雑誌名: The geology of Japan (Geological Society of London) 巻: - ページ: 187-205
  • DOI: 10.1144/GOJ.7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Reply to 'Unclear causes for subduction' (2016)
  • 著者名/発表者名: Arculus, R.J., Ishizuka, O., Bogus, K.A., and 27 others
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 9 ページ: 338-339
  • DOI: 10.1038/ngeo2704
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The relationship between eruptive activity, flank collapse, and sea level at volcanic islands: A long-term (>1 Ma) record offshore Montserrat, Lesser Antilles (2016)
  • 著者名/発表者名: Coussens, M., Wall-Palmer, D., Talling, P.J., Watt, S.F.L., Cassidy, M., Jutzeler, M., Clare, M.A., Hunt, J.E., Manga, M., Gernon, T., Palmer, M.R., Hatter, S.J., Boudon, G., Endo, D., Fujinawa, A., Hatfield, R., Hornbach, M.J., Ishizuka, O. and 5 others
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: 17 ページ: -
  • DOI: 10.1002/2015GC006053
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Submarine deposits from pumiceous pyroclastic density currents traveling over water: An outstanding example from offshore Montserrat (IODP 340) (2016)
  • 著者名/発表者名: Jutzler, M., Manga, M., White, J,D,L., Talling, P.J., Proussevitch, A.A., Watt, S.F.L., Cassidy, M., Taylor, R.N., Le Friant, A., Ishizuka, O.
  • 雑誌名: Geological Society of America Bulletin 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1130/B31448.1
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 海洋性島弧の 海洋性島弧の 基盤海洋地殻 基盤海洋地殻 を形成した 火山活動復元に向けて 火山活動復元に向けて (2017)
  • 著者名/発表者名: Kusano Y., Ishizuka, O., Hickey-Vargas R., Yogodzinski G., McCarthy, A.
  • 学会等名: ブルーアースシンポジウム 2017
  • 発表場所: 東京都千代田区 日本大学理工学部
  • 年月日: 2017-03-02
• [学会発表] Interaction of Residual Trench Peridotite with Boninitic Liquid at Northern Mariana Forearc (2016)
  • 著者名/発表者名: Ghosh, T., Snow, J.E., Ishizuka, O., Harigane Y.
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: アメリカ サンフランシスコ市 Moscone Center
  • 年月日: 2016-12-13
  • 国際学会
• [学会発表] Exp.351: constraints on origin of igneous basement (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka, O.
  • 学会等名: AGU fall meeting Town Hall meeting
  • 発表場所: アメリカ サンフランシスコ市 Moscone Center
  • 年月日: 2016-12-13
  • 国際学会
• [学会発表] Basement Basalts from IODP Site 1438, Amami-Sankaku Basin: Implications for Sources and Melting Processes during Subduction Initiation in the Izu-Bonin-Mariana System (2016)
  • 著者名/発表者名: Hickey-Vargas R., Ishizuka O., Tani K., Harigane Y., Ohara Y., Taylor R., Kusano Y., Yogodzinsky G., Sudo M., McCarthy A., Savov I., Arculus R., Bogus K.
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: アメリカ サンフランシスコ市 Moscone Center
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Tectonics of the Philippine Sea plate before and after 52 Ma subduction initiation to form the Izu-Bonin-Mariana arc (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka O., Tani K., Harigane Y., Umino, S., Stern, R.J., Reagan, M., Hickey-Vargas R., Yogodzinski G., Kusano Y., Arculus R., Bogus K.
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: アメリカ サンフランシスコ市 Moscone Center
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Geochemical Character of the Aono Volcanic Group in SW Japan Arc: Implications for Genetic Relationship between Slab Melting and EM Isotopic Signature (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimdoa G., Shinjoe H., Kogiso T., Ishizuka O., Yamashita K., Yoshitake M., Itho J., Ogasawara M.
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: アメリカ サンフランシスコ市 Moscone Center
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Advent of Continents: A New Hypothesis and Evidence from Nishinoshima Volcano (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y., Ishizuka, O., Sato, T., Nichols, A.R.L.
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: アメリカ サンフランシスコ市 Moscone Center
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Pre-Cenozoic basement rocks of the Proto-Philippine Sea Plate: Constraints for the birthplace of the Izu-Bonin-Mariana Arc (2016)
  • 著者名/発表者名: Tani, K., Ishizuka, O., Horie, K., Barth, A.P., Harigane Y., Ueda, H.
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: アメリカ サンフランシスコ市 Moscone Center
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Petrogenesis of serpentinized peridotites from the northern Mariana forearc area (2016)
  • 著者名/発表者名: Harigane Y., Ishizuka, O., Maekawa, H., Ghosh, T., Snow, J.E.
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: アメリカ サンフランシスコ市 Moscone Center
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] 伊豆小笠原マリアナ弧の基盤 -プレート沈み込み開始期のテクトニクス- (2016)
  • 著者名/発表者名: 石塚治，谷健一郎，針金由美子，海野進，金山恭子，坂本泉，山崎俊嗣
  • 学会等名: 火山学会秋期大会
  • 発表場所: 静岡県富士宮市 富士吉田市民会館
  • 年月日: 2016-10-15
• [学会発表] 島弧創成成長プロセスと海底拡大軸のインタラクション ―伊豆マリアナ前弧域 KH-14-5航海― (2016)
  • 著者名/発表者名: 石塚治，針金由美子，谷健一郎，山崎俊嗣，田村千織，芦田将成，櫻本晋洋，海野進，金山恭子，八木雅俊，坂本泉，飯島さつき，井上智仁，GhoshTithi，宮嶋優希
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 東京都世田谷区 日本大学
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] 北部マリアナ前弧域から採取されたかんらん岩の微細構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 針金由美子，石塚治，前川寛和
  • 学会等名: 日本地質学会第121年学術大会
  • 発表場所: 東京都世田谷区 日本大学
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] Petrology and geochemistry of the Central Indian Ridge Peridotites: Ridge processes and prehistory (2016)
  • 著者名/発表者名: Morishita, T.
  • 学会等名: Goldschmidt 2016
  • 発表場所: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-06-30
  • 国際学会
• [学会発表] Advent of Continent: New Hypothesis and Evidence from Nishinoshima Volcano in the Ogasawara Arc (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y., Ishizuka, O., Sato, T., Nichols, A.R.L.
  • 学会等名: Goldschmidt 2016
  • 発表場所: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Subduction initiation deduced from peridotites of the Izu-Bonin-Mariana Forearc and ophiolites: implications for ARC MOHO diversity (2016)
  • 著者名/発表者名: Morishita, T.
  • 学会等名: Goldschmidt 2016
  • 発表場所: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Geochemical & Geochronological Constraints on the Subduction Initiation of the Izu-Bonin Arc (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka O., Tani K., Harigane Y., Ohara Y., Taylor R., Kusano Y., Hickey-Vargas R., Yogodzinsky G., Sudo M., McCarthy A., Savov I., Arculus R., Bogus K.
  • 学会等名: Goldschmidt 2016
  • 発表場所: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of Slab Melting for the Production of EMs Isotopic Signature (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimdoa G., Shinjoe H., Kogiso T., Ishizuka O., Yamashita K., Yoshitake M., Itho J., Ogasawara M.
  • 学会等名: Goldschmidt 2016
  • 発表場所: 神奈川県横浜市 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会
• [学会発表] 伊豆-小笠原-マリアナ弧の前弧玄武岩が背弧側の奄美三角海盆まで広範囲に分布していることを海底掘削により発見 (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamada, M., Brandl, P., Kanayama, K., Kusano, Y., Ishizuka, O., IODP Exp351 participants
  • 学会等名: JPGU 2016
  • 発表場所: 千葉県幕張市 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-26
• [学会発表] Izu-Bonin-Mariana Arc basement from IODP Exp. 351(Amami Sankaku Basin) (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishizuka, O., Hickey-Vargas, R., Yogodzinski, G., Sudo, M., McCarthy, A., Savov, I.P., Kusano, Y., Arculus, R., Bogus, K.
  • 学会等名: JPGU 2016
  • 発表場所: 千葉県幕張市 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] Advent of Continent: Evidence from the Nishinoshima Volcano in the Ogasawara Arc (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y., Ishizuka, O., Sato, T., Nichols, A.R.L.
  • 学会等名: JPGU 2016
  • 発表場所: 千葉県幕張市 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-23