Applicability of some trace element discrimination diagrams to rhyolites; Tectonic interpretation of silicic volcanism during opening of the Sea of Japan

流紋岩類の地球化学的比較と分化した岩石の微量元素判別図の適用性; 背弧拡大にともなう珪長質火成活動に対するテクトニックな解釈

山田 来樹

Yamada, Raiki

流紋岩は69wt%以上の高いSiO量をもつ火山岩で、多くのテクトニクス場でみられる。流紋岩のテクトニックな起源を推定するための判別図は非常に限られているため、衝突帯や陸弧、島弧、大陸プレート内部、海洋プレート内部といった流紋岩の主要・微量元素組成をコンパイルし、花崗岩のために提案されたY-Nb図、YNb-Rb図、そしてZr-(Nb/Zr)図にプロットした。その結果、70%以上の流紋岩が花崗岩と同様に正しい領域(衝突帯花崗岩、火成弧花崗岩、プレート内花崗岩)にプロットされることが判った。さらに、約23-15Maに起きた日本海拡大期に形成された中新世流紋岩類は、先行研究によって提唱されたテクトニックモデルを支持するように火成弧とプレート内部の流紋岩の領域にまたがってプロットされる。したがって、これらの微量元素判別図は衝突帯や火成弧、プレート内部の流紋岩のみならず、背弧拡大が起きている領域の流紋岩にも有用である可能性がある。

Rhyolite, a volcanic rock with high SiO contents (more than 69 wt%; ), is commonly found in a range of tectonic settings. Because few tectonic discrimination diagrams have been proposed for rhyolites, I compiled the major and trace element compositions of rhyolites from syn-collision zones, continental arcs, oceanic arcs, within-continental plate settings, and within-oceanic plate settings, and plotted them on previously proposed Y versus Nb, Y Nb versus Rb, and Zr versus (Nb/Zr) discrimination diagrams. Most of the rhyolites (more than 70%) plot in the correct fields on the discrimination diagrams (syn-collision granites, volcanic arc granites, and within-plate granites). Miocene rhyolites that formed during the opening of the Sea of Japan (ca. 23-15 Ma) plot in both the volcanic arc and within-plate rhyolite fields. Therefore, these trace element discrimination diagrams are applicable not only to syn-collision, volcanic arc, and within-plate rhyolites, but also to rhyolites from regions of back-arc spreading.