Simultaneous determination of zircon crystallisation age and temperature; Common thermal evolution of mafic magmatic enclaves and host granites in the Kurobegawa granite, central Japan

ジルコンの結晶化年代及び結晶化温度の同時決定; 黒部川花崗岩体の苦鉄質火成包有物とホスト花崗岩に共通した熱史

湯口 貴史*; 山嵜 勇人*; 石橋 梢*; 坂田 周平*; 横山 立憲   ; 鈴木 哲士*; 小北 康弘  ; 三戸 和紗*; 井村 匠*; 大野 剛*

Yuguchi, Takashi*; Yamazaki, Hayato*; Ishibashi, Kozue*; Sakata, Shuhei*; Yokoyama, Tatsunori; Suzuki, Satoshi*; Ogita, Yasuhiro; Sando, Kazusa*; Imura, Takumi*; Ono, Takeshi*

LA-ICP質量分析法によりジルコンのシングルスポットからU-Pb年代とチタン濃度を同時に取得することで、花崗岩質マグマの時間-温度履歴を解明するのに必要なジルコンの結晶化年代と結晶化温度を推定することができる。黒部川花崗岩体は、苦鉄質火成包有物(MMEs)を多量に含む岩体である。本研究では、このMMEsに対してジルコンのU-Pb年代とチタン濃度を同時に取得する方法を適用した。MMEs及び母岩について共通の冷却過程が認められ、この冷却は150万年前から50万年前に生じたことが明らかとなった。また、ジルコンの結晶化温度から黒雲母K-Ar系の閉鎖温度にかけての冷却は、100万年以内に急冷したことが分かった。本研究によって得られた時間-温度履歴と母岩の岩石学的記載から、マグマチャンバーを通じたMMEsの浮揚、移動、拡散が150-50万年前に停止したことが示唆され、また、それ以降に大規模な温度上昇が生じていないことから、この時期に黒部川花崗岩体が定置したと考えられる。

Simultaneous determination of the U-Pb age of zircon and concentration of titanium in a single analysis spot, using inductively coupled plasma mass spectrometry with laser ablation sample introduction, produces paired age and temperature data of zircon crystallisation, potentially revealing time-temperature () histories for evolved magma. The Kurobegawa granite, central Japan, contains abundant mafic magmatic enclaves (MMEs). We applied this method to evaluate MMEs and their host (enclosing) granites. Cooling behaviour common to both MMEs and host rocks was found between 1.5 and 0.5 Ma. Rapid cooling from the zircon crystallisation temperature to the closure temperature of biotite K-Ar system was within 1 million year. Combining the obtained paths of MMEs and host rocks with petrological information can provide insights into magma chamber processes. This suggests that MME flotation, migration, and spread through the magma chamber ceased at 1.5-0.5 Ma, indicating the emplacement age of the Kurobegawa granitic pluton, as no large-scale reheating episodes have occurred since then.