2013 Fiscal Year Research-status Report
スラブ由来流体による上部マントルの組成変化：ピナツボかんらん岩捕獲岩からの制約
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24540511
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
芳川 雅子 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教務補佐員 (00378605)
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| Keywords | ピナツボ火山 / マントル捕獲岩 / 交代作用 / ウェッジマントル |
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| Research Abstract |
昨年度、採取した約200個のマントルかんらん岩捕獲岩から約50試料の薄片を作成した。ほとんどがかんらん石・斜方輝石・スピネル・角閃石から構成されるハルツバージャイトで、単斜輝石を含むものは３試料のみであった。捕獲岩は程度の差はあるものの、細粒の斜方輝石・角閃石・かんらん石・金雲母・スピネルからなる、交代作用組織を示す。最も交代作用の程度の低いハルツバージャイト捕獲岩の角閃石の微量元素組成をレーザ誘導結合プラズマ質量分析計を用いて決定した。捕獲岩中の角閃石は、HREEに対してLREEが枯渇したパターンを示し、いわゆる流体とともに移動しやすいと考えられている元素（Pb・Rb・Ba・U・Sr; e.g. Tatsumi et al., 1986; Bailey & Ragnarsdottir, 1994; Elliot et al., 1997）に富むため、ピナツボマントル捕獲岩は沈み込んだスラブや堆積物由来の流体による交代作用を受けたと考えられる。同様のパターンは、マリアナで採取されたかんらん岩中の角閃石やアメリカ西部Dish Hillや秋田県一ノ目潟で採取された捕獲岩中の角閃石においても観察され、沈み込みに関係した含水流体による交代作用によると推測されている(Johnson et al., 1996; Chen & Zeng, 2007)。同一のピナツボマントル捕獲岩の角閃石は、それぞれ微量元素濃度が異なっているものの、それらの微量元素パターンは類似する。また、よりMg/(Mg+Fe)値とSiO2 wt%が高くTiO2 wt%が低い角閃石は、より微量元素濃度が低い傾向が認められる。より高いTi量を示す角閃石はよりH2O量が低いと考えられており(Tiepolo et al., 2000)、角閃石の微量元素の濃度減少はH2O量と関係していると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はピナツボマントル捕獲岩に普遍的に含まれる角閃石の微量元素・Sr-Nd同位体分析を行い、かんらん岩に加わった水に含まれる成分や起源を考察する予定であった。計画どおりに角閃石の微量元素分析が終了し、ウェッジマントルに付加された成分は水を含む流体であると推測された。角閃石の微量元素濃度が低いため、同位体分析に必要な角閃石の分離に時間がかかっているが、1試料の角閃石のSr-Nd同位体比を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
角閃石の微量元素組成をもとに、さらに角閃石を鉱物分離してSr-Nd同位体組成を求め、流体の起源についてより詳細な検討を行う。結果について、国際学会での報告や国際誌への投稿を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
薄片の製作依頼費が今年度上がっていたため、依頼枚数を変更したため。
薄片を自分で作成するための消耗品（接着剤・研磨剤・ダイヤモンドペースト）の購入に充てる。
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[Journal Article] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab.2013
Author(s)
Kawamoto, T., Yoshikawa, M., Kumagai, Y., Mirabueno, Ma. H. T., Okuno, M., Kobayashi, T.
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Journal Title
PNAS
Volume: 110
Pages: 9663–9668
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] . Petrology of Lasail plutonic complex, northern Oman ophiolite, Oman: An example of arc-like magmatism associated with ophiolite detachment.2013
Author(s)
Tsuchiya, N., Shibata, T., Yoshikawa, M., Adachi, Y., Miyashita, S., Adachi, T., Nakano, N., Osanai, Y.
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Journal Title
Lithos
Volume: 156-159
Pages: 120-138
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Subducted Halogens and Noble Gases in the Mantle Wedge Peridotites2013
Author(s)
Kobayashi M, Sumino H, Nagao K, Ishimaru S, Arai S, Yoshikawa M, Kawamoto T, Kumagai Y, Kobayashi T, Burgess R & Ballentine CJ
Organizer
Goldschimdt会議
Place of Presentation
Florence, Italy
Year and Date
20130825-20130830
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[Presentation] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab2013
Author(s)
Kawamoto, T., Yoshikawa, M., Kumagai, Y., Mirabueno, Ma. H. T., Okuno, M., Kobayashi, T.
Organizer
IAVCEI
Place of Presentation
Kagoshima
Year and Date
20130720-20130724
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