沈み込む太平洋プレートの岩石学的多様性と火山弧のレスポンス

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24340136
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 木村 純一 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, チームリーダー (30241730)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: マグマ / 火山岩

Research Abstract

東北日本火山岩類の元素・同位体組成分析を実施した．分析した試料数は50試料である．分析結果をもとに，島弧マスバランス数値シミュレーションモデルを用いてマグマの生成環境（温度・圧力・揮発成分含有量など）および起源物質（起源マントルの化学組成）の検討を行った．また，既存の西南日本の火山岩類の主成分元素と微量成分元素データをもとに，島弧マスバランス数値シミュレーションモデルを用いてマグマの生成環境（温度・圧力・揮発成分含有量など）および起源物質（起源マントルの化学組成）の検討を行ない，東北日本弧の結果と比較検討した．
検討の結果を米国地球物理学連合秋季大会で公表した．関連論文として，西南日本の火山岩類の成因に関する総括論文（Kimura et al, 2013, Geochemistry Geophysics Geosystems），東北日本の火山岩類の成因に関する論文（Kuritani et al., 2013a Contributions to Mineralogu and Petrology, 2013b Mineralogy and Petrology）ならびに，伊豆弧ボニナイトの成因に関する論文（Li et al. 2013 Journal of Petrology）が著名国際誌に出版された．元素分析法の開発に関する論文（Kimura et al. , 2013a Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2013b JAAS, 2013c Gepchemical Journal）をいずれも著名国際誌に出版した.

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

西南日本のマグマの成因に関する総括論文が国際誌(Geochemistry Geophysics Geosystems)に受理され，新しいモデルの提案をおこなった．東北日本弧の論文を執筆して，現在国際誌Geochimica et Cosmochimica Actaに受理され，印刷中である．東北本州弧の火山岩試料の追加分析は半数が終了し，今後残りの試料を分析すると共に解析を実施する予定である．

Strategy for Future Research Activity

西南日本弧のマグマ成因論（出版済み）と東北日本弧のマグマ成因論（査読中）の双方のモデルの比較を持って，沈み込む海洋プレート物質の状態がどのようにマグマ生成に影響するのかについての，包括的モデルの提唱を実施する．また，沈み込む太平洋プレートスラブの化学組成について，分析が終了しているので，沈み込みスラブの化学的多様性と，その島弧マグマ化学組成への影響について検討を実施し，論文を執筆開始する．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

100試料の分析に予定していた経費が，試料調整の都合から半数の50試料になったため，分析経費に余剰が生じた．
前年度分析できなかった50試料の分析経費に充てる．

Research Products

• [Journal Article] Diverse magmatic effects of subducting a hot slab in SW Japan: results from forward modeling. (2013)
  • Author(s): Kimura J.-I., Gill, J.B., Kunikiyo T., Osaka I., Shimoshioiri Y., Katakuse M., Kakubuchi S., Nagao T., Furuyama K., Kamei A., Nakajima J., van Keken, P.E., and Stern R.J.
  • Journal Title: Geochemistry Geophysics Geosystems Volume: 15 Pages: 1-49
  • DOI: 10.1002/2013GC005132.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Water content of primitive low-K tholeiitic basalt magma from IwateVolcano, NE Japan Arc: implications for differentiation mechanism of frontal-arc basalt magmas. (2013)
  • Author(s): Kuritani T., Yoshida T., Kimura J.-I., Hirahara Y., Takahashi T.
  • Journal Title: Mineralogy and Petrology Volume: 108 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1007/s00710-013-0278-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High Mg adakite and low Ca boninite from the Bonin forearc seamount: Implication for the reaction between the slab melt and depleted mantle. (2013)
  • Author(s): Li Y.-B., Kimura J.-I., Machida S., Ishii T., Ishiwatari A., Maruyama S., Qiu H.-N., Ishikawa T., Kato Y., Haraguchi S., Takahata N., Miyazaki T. and Hirahara Y.
  • Journal Title: Journal of Petrology Volume: 54 Pages: 1149-1175
  • DOI: 10.1093/petrology/egt008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A new analytical bias correction for in-situ Sr isotope analysis of plagioclase crystals using laser ablation-multiple collector-inductively coupled plasma-mass spectrometry. (2013)
  • Author(s): Kimura J.-I, Takahashi T. and Chang Q.
  • Journal Title: Journal of Analytical Atomic Spectrometry Volume: 28 Pages: 945-957
  • DOI: 10.1039/C3JA30329B
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Standard-less determination of Nd isotope ratios in glasses and minerals using laser-ablation multiple-collector inductively coupled plasma mass spectrometry with a low-oxide molecular yield interface setup. (2013)
  • Author(s): Kimura J.-I., Chang Q., and Kawabata H.
  • Journal Title: Journal of Analytical Atomic Spectrometry Volume: 28 Pages: 1522-1529
  • DOI: 10.1039/C3JA50109D
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pb isotope analyses of silicate rocks and minerals with Faraday detectors using enhanced-sensitivity laser ablation-multiple collector-inductively coupled plasma mass spectrometry. (2013)
  • Author(s): Kimura J.-I., Kawabata H., Chang Q., Miyazaki T., and Hanyu T.
  • Journal Title: Geochemical Journal Volume: 47 Pages: 369-384
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Primary melt from Sannome-gata volcano, NE Japan arc: constraints on generation conditions of rear-arc magmas. (2013)
  • Author(s): Kuritani T., Yoshida T., Kimura J.-I., Takahashi T., Hirahara Y., Miyazaki T., Senda R., Chang Q., and Ito Y.
  • Journal Title: Contributions to Mineralogy and Petrology Volume: 167 Pages: 969
  • DOI: DOI 10.1007/s00410-014-0969-7
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Various arc magmas from a common plate slab: Sources and genetic conditions of the coexisting alkali basalts, sub-alkali basalts, high-Mg andesites, and adakites in the SW Japan hot subduction system
  • Author(s): Kimura J.-I., Gill, J.B., Kunikiyo T., Osaka I., Shimoshioiri Y., Katakuse M., Kakubuchi S., Nagao T., Furuyama K., Kamei A., Nakajima J., van Keken, P.E., and Stern R.J.
  • Organizer: JpGU 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • Place of Presentation: 千葉県，幕張メッセ