Three-dimensional cooling pattern of a granitic pluton, 2; The Study of deuteric sub-solidus reactions in the Toki granite, Central Japan

花崗岩体の3次元的な冷却過程,2; 中部日本土岐花崗岩体を例とした熱水サブソリダス反応の研究

湯口 貴史; 鶴田 忠彦  ; 西山 忠男*

Yuguchi, Takashi; Tsuruta, Tadahiko; Nishiyama, Tadao*

本論文は、西南日本内帯の中部地方に位置する土岐花崗岩体の冷却過程を、岩体内でのサブソリダス組織の発達の程度を通して明らかにした。サブソリダス反応組織とは、結晶化が完結する温度(ソリダス)以下での物質移動により形成される組織であり、花崗岩体のソリダス温度以下での冷却過程の指標となる組織である。土岐花崗岩体中のサブソリダス組織は2つの温度ステージ(離溶期,熱水期)があること、それぞれの温度条件は地質温度計を用いることにより離溶期が780-690C、熱水期は500C以下であることを明らかにした。熱水期に形成されるサブソリダス組織(パッチパーサイト,ミルメカイト及び反応縁)の発達の程度は、標高が下がるにつれ増大することに加えて、水平方向の変化についても西側縁からの系統的に増大する傾向が認められる。これは、土岐花崗岩体が熱水期において天井部境界と西側壁部境界からの系統的に冷却することを意味する。

Petrographical studies examining the development and variations of sub-solidus reactions recorded in the Toki granite represent the three-dimensional cooling pattern of this zoned pluton in Central Japan. Samples collected from 19 boreholes in the Toki granite show characteristics indicative of spatial variations in the extent of sub-solidus reactions. Exsolution coarsening has produced microperthite including albite-rich lamellae in this pluton, while deuteric coarsening has resulted in patchperthite, myrmekite, and the reaction rim. The extent of deuteric coarsening reactions can be evaluated by the width and spacing of albite-rich patch in patchperthite, and by the thickness of myrmekite and the reaction rim. The width, spacing and thickness of these textural features increase systematically with elevation and also increase gradually in the horizontal inward in the western part but not in the eastern part of the pluton. The systematic variations in textural development indicate that the Toki granite cooled effectively from the roof and from the western margin during the deuteric coarsening stage. The deuteric coarsening may have occurred at temperatures below 500C based on ternary feldspar thermometry.