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三次元的なカソードルミネッセンスパターンとU-Pb年代,チタン濃度,Th/U比から推定する花崗岩中のジルコン成長プロセス; 大崩山花崗岩体を用いたアプローチ

Zircon growth process in granitic pluton by 3D cathodoluminescence patterns, U-Pb ages, titanium concentration, and Th/U ratios; Case study of the Okueyama granite, Kyushu, Japan

湯口 貴史*; 伊藤 大智*; 横山 立憲   ; 坂田 周平*; 鈴木 哲士*; 小北 康弘  ; 八木 公史*; 井村 匠*; 甕 聡子*; 大野 剛*

Yuguchi, Takashi*; Ito, Daichi*; Yokoyama, Tatsunori; Sakata, Shuhei*; Suzuki, Satoshi*; Ogita, Yasuhiro; Yagi, Koshi*; Imura, Takumi*; Motai, Satoko*; Ono, Takeshi*

本研究では、花崗岩体中のジルコン成長プロセスを評価するために、三次元的なカソードルミネッセンス(CL)パターン,U-Pb年代,チタン濃度,Th/U比を組み合わせた新たな手法を提案する。また大崩山花崗岩体のジルコンの成長から、マグマ溜りプロセスの発達に関する検討を行った。大崩山花崗岩体は鉛直方向に変化する3つの岩相から構成される。試料はそれぞれの岩相から採取した。ジルコン結晶の三次元な成長様式は、ジルコンの複数断面から得られたCLパターンから評価した。花崗岩体のジルコンU-Pb年代とチタン濃度の同時定量は、ジルコンの結晶化年代と温度の決定を可能にし、花崗岩質マグマの温度時間履歴の導出を可能にする。また、本研究で実施するU-Pb年代とチタン濃度の同時定量は、ジルコンの結晶化温度の変化とTh/U比の変化を関連付けること、さらには、マグマ溜り中の温度変化に対する分別結晶の程度の変化を論ずることを可能にする。

This study proposes a new method for elucidating zircon growth processes in the Okueyama granitic pluton, Kyushu, Japan. Our method, which combines 3D growth patterns, U-Pb ages, titanium concentration, and Th/U ratios, contributes to the petrology and mineralogy to understand the growth of zircon crystals within a magma chamber. Simultaneous determination of zircon U-Pb ages and titanium concentrations for the granite gives the variations in the temporal and thermal conditions during zircon growth, thus, developing a t-T history of the granitic magma before its solidification. The simultaneous determination of zircon U-Pb ages and Ti concentrations in the granite also enable us to associate the Th/U ratio with the crystallization temperature. Therefore, the decrease in zircon Th/U ratios as decreasing the temperature indicates the progression of fractional crystallization as the cooling of the magma chamber.

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