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2015 年度 実績報告書

中央海嶺下マントルの再考:マントルの均質/不均質化と海洋プレートの物質科学的実体

研究課題

研究課題/領域番号 26287134
研究機関金沢大学

研究代表者

森下 知晃  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (80334746)

研究分担者 仙田 量子  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 研究員 (50377991)
浜田 盛久  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 研究員 (60456853)
鈴木 勝彦  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, グループリーダー (70251329)
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, 研究員 (90569360)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード中央海嶺 / かんらん岩 / マントル / メルトーマントル反応 / モホ面 / 元素循環
研究実績の概要

●北極海ガッケル海嶺試料の解析 超低速拡大海域である北極海ガッケル海嶺から採取された未変形試料7試料、変形試料5試料に対して、鉱物主要、微量元素、結晶方位測定を行った。その結果、鉱物化学組成的特徴からは3種類の異なるものが存在することが確認された。また、文献調査から、これらのうちの1つはこれまで報告がなされていないタイプのものであることから、詳細な検討が必要であることがわかってきた。

●インド洋中央海嶺モホ面近傍起源岩石のOs同位体比測定 インド洋中央海嶺から採取されたかんらん岩・およびモホ面近傍で形成されたと解釈される岩石について引き続きOs同位体測定を行った。その結果、中央海嶺下では、結晶境界に産していたであろうOsを選択的にメルト移動によって濃集させるメカニズムがある可能性を指摘した。また、これらの粒界に産しているOsは、過去の沈み込みの成分の影響を受けている可能性を現在検討している。この沈み込み成分は、過去のゴンドワナ大陸形成時にマントルに持ち込まれた物質である可能性が高い。

●中央海嶺かんらん岩中のスピネルに包有されている鉱物の微量元素分析測定 多様な拡大速度の海洋底から採取されたかんらん岩から試料を厳選し、その中のダナイト、トロクトライトおよびそれらに関連した岩石のスピネルに包有されている輝石・かくせん石の微量元素分析を行った。その結果、マントル中をメルトが通過する際のメルトー岩石反応の多様性について議論することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

流体移動性成分分析の鍵であるH分析,およびLi, Be,B分析が遅れている。良い試料の準備と測定方法の確立の困難さによるもので,研究計画よりも遅れている。

今後の研究の推進方策

●北極海ガッケル海嶺試料の解析  従来知られているよりも,我々の解析でより多様性があることがわかってきた。特に,これまで誰も行われていない,変形運動と地球化学との関連性は,今年度強化して分析していく予定である。

●インド洋中央海嶺産試料の解析  インド洋中央海嶺で採取された試料について詳細なデータがそろってきた。これらに関しては研究成果をまとめ,研究報告,研究論文として発表していく予定である。

●水移動性成分およびそれを示唆する元素(軽元素)分析  本研究の重要な点である水移動性成分の挙動解明に向けた取り組みを引き続き行う。適した試料の準備,分析条件の設定・実際の試料分析など,共同研究者・連携研究者とともに進めていく。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of Hawaii(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Hawaii
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [雑誌論文] Compositional variations in spinel-hosted pargasite inclusions in the olivine-rich rock from the oceanic crust-mantle boundary zone2016

    • 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: xx ページ: in press

    • DOI

      10.1007/s00410-016-1245-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Andaman-Nicobar ophiolites, India: Origin, Evolution and Emplacement2016

    • 著者名/発表者名
      Biswajit, G., Bandyopadhyay, B., Morishita, T.
    • 雑誌名

      Journal of Geological Society of London

      巻: xx ページ: in press

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rhenium-osmium isotope fractionateon at the oceanic crust-mantle boundary2016

    • 著者名/発表者名
      Sanfilippo, A., Morishita, T., Senda, R.
    • 雑誌名

      Geology

      巻: 44 ページ: 167-170

    • DOI

      0.1130/G37428

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hybrid troctolites from Mid-Ocean Ridges: inherited mantle in the lower crust2015

    • 著者名/発表者名
      4.Sanfilippo, A., Morishita, T., Kumagai, H., Nakamura, K., Okino, K., Hara, K., Tamura, A., Arai, S.
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 232 ページ: 124-130

    • DOI

      doi:10.1016/j.lithos.2015.06.025

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of whole-rock trace-element composition by flux-free fused glass and LA-ICP-MS: evaluation of simple and rapid routine work2015

    • 著者名/発表者名
      Tamura, A., Akizawa, N., Otsuka, R., Kanayama, K., Python, M, Morishita, T., Arai, S.
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: 49 ページ: 233-241

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0353

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中央海嶺下のマントル多様性を形成した古融解イベントーその検出方法と固体地球ダイナミクスにおける意義-地学雑誌,124,333-3542015

    • 著者名/発表者名
      森下知晃
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 124 ページ: 333-354

    • DOI

      10.5026/jgeography.124.333

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A record of spontaneous subduction initiation in the Izu-Bonin-Mariana arc.2015

    • 著者名/発表者名
      Arculus, R.J., Ishizuka, O., Bogus, K.A., Gurnis, M., Hickey-Vargas, R., Aljahdali, M.H., Bandini-Maeder, A.N., Barth, A.P., Brandl, P.A., Drab, L., do Monte Guerra, R., Hamada, M., et al.
    • 雑誌名

      Nature geoscience

      巻: 8 ページ: 728-733

    • DOI

      10.1038/ngeo2515

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Osmium isotope variations in the Pacific mantle: implications for the distribution of heterogeneity in the convecting mantle.2015

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, A., Senda, R. Suzuki, K., Tani, K., Ishii, T.
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] IODP Expedition 351 Izu- Bonin-Mariana Arc Origins: Temporal evolution of arc volcanism inferred from melt inclusions2015

    • 著者名/発表者名
      Hamada, M., Brandl, P.A., IODP Exp.351 Scientists
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] インド洋中央海嶺の深海性かんらん岩:マントルの不均質性と海洋プレート形成への影響2015

    • 著者名/発表者名
      森下知晃,仙田量子,曽田祐介,伊藤加寿也,中村謙太郎,熊谷英憲,沖野郷子,佐藤暢
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-28
  • [学会発表] Investigation into hydrology along bending-induced faults by off-Tohoku incoming plate sampling2015

    • 著者名/発表者名
      Morishita, T., Morgan, J.P., Fujie, G., Abe, N, Ono, S.,
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-28
  • [学会発表] Maturing processes of ARC MOHO deduced from the Izu-Bonin and Ophiolites and implications for economic chromitite formations2015

    • 著者名/発表者名
      Morishita, T.
    • 学会等名
      The 11nd International Conference for Geosciences, Riyadh, Saudi Arabia
    • 発表場所
      Riyadh, Saudi Arabia
    • 年月日
      2015-05-12 – 2015-05-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems: TAIGA Concept2015

    • 著者名/発表者名
      Morishita, T., Nakamura, K., Shibuya, T., Kumagai, H., Sato, T., Okino, K., Sato, H., Nauchi, R., Hara, K. and Takamaru, R.
    • 総ページ数
      666
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-27  

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