北西九州長崎地域に分布する高マグネシウム安山岩の成因

Genesis of high magnesium andesites from Nagasaki, Northwest Kyushu, Southwest Japan

眞島 英壽; 田島 俊彦*

Mashima, Hidehisa; Tajima, Toshihiko*

北西九州長崎には島弧的特徴を持つ未分化高マグネシウム安山岩(HMA)が分布している。HMAマグマは、含水マントルの部分融解や含水珪長質メルト-マントル反応などによって生じると考えられてきた。しかし、北西九州マントルゼノリスは、北西九州マントルが無水鉱物からなることを示しており、従来のモデルで長崎HMAの発生を説明することはできない。長崎HMAのノルムJd+CaTs-Ol-Qz組成は、無水マントルの0.5GPaでの共融線上にプロットされ、極低圧領域での無水マントルの部分溶融によって生じたことを示している。このような異常低圧部分溶融は長崎変成岩類から構成される陸域部と周辺海域堆積盆との間の力学的強度差が大きいため、マントル上昇が両者の境界に集中した結果生じたと考えられる。長崎HMAマグマの発生において、フィリピン海プレートの沈み込みは、水にとむ物質の供給源ではなく、北西九州のストライキスリップテクトニクスの駆動力として働いたと考えられる。

High magnesium andesites (HMAs) with island arc geochemical signatures are distributed in Nagasaki, Northwest Kyushu, Southwest Japan. The genesis of the Nagasaki HMAs cannot be explained by current flux melting models for HMA magmas since mantle xenoliths from NW Kyushu suggests that the NW Kyushu mantle is anhydrous. Normative Jd+CaTs-Ol-Qz compositions of the HMAs suggest that they were separated from their source mantle at 0.5 GPa. This abnormally low pressure partial melting would have been caused by the large contrast of lithospheric strength between the land area composed of the Nagasaki metamorphic rocks and the sea area where sedimentary basins have been formed. The large contrast of lithospheric strength would have concentrated mantle upwelling at the boundary between the land and the sea areas. In the genesis of the Nagasaki HMA magmas, the subduction of the Philippine Sea plate would habe played not as the source of hydrous components but as the driving force of strike-slip tectonics in NW Kyushu.