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鈴木 哲士*; 浅井 信夫*; 中島 和夫*; 小北 康弘; 横山 立憲; 坂田 周平*; 大野 剛*; 湯口 貴史*
no journal, ,
島弧-海溝系の沈み込み帯ではしばしば、マグマの生成量が増加する時期「フレアアップ」が存在し、東北日本の北上山地に分布する白亜紀深成岩体はフレアアップによって形成されたことが報告されている。北上山地の白亜紀深成岩体の中には、沈み込み帯で一般的に形成されるカルクアルカリからショショナイト質マグマの他にアダカイト質マグマの活動が関与すると考えられる岩体が存在するが、それらのマグマの貫入・定置機構(特にマグマの貫入・上昇、定置、固化に至るまでの冷却過程、貫入速度)は不明瞭である。そこで本研究では、カルクアルカリからショショナイト質マグマとアダカイト質マグマの両方から形成されたと考えられる堺ノ神深成岩体を対象として、その貫入・定置機構を明らかにすることを目的として岩石学的・年代学的研究を行った。岩体の広域的な範囲から岩石サンプルを採取し、露頭情報、モード、全岩化学組成などの空間的岩石学的特徴を把握した。これに加え、ホルンブレンドを用いた地質温度・圧力計から温度・圧力条件を導出するとともに、ジルコンU-Pb年代・Ti濃度同時定量を行うことで温度・時間履歴を構築した。本報告では、これら温度・圧力履歴と温度・時間履歴を組み合わせることで、マグマの貫入・上昇、定置、固化に至るまでの冷却過程、およびマグマの定性的な貫入速度の違いの議論を行う。
加藤 あすか*; 加藤 丈典*; 小北 康弘; 湯口 貴史*; 笹尾 英嗣
no journal, ,
本研究では、北上山地の久喜花崗岩体の石英の結晶化プロセスを解明することを目的として、石英のカソードルミネッセンス(以下、CL)パターンとチタン濃度、鏡下観察による形状と産状の情報から石英の結晶化プロセスを論じた。CL像の解析結果、CLパターンとして明暗の領域からなる層状構造を持つもの、輝度の明暗が不規則に分布するもの、輝度の明暗が均質に分布するものが認められた。チタン濃度定量の結果、チタン濃度は122
11ppmから35711ppmの定量値を得た。チタン活動度を1とし、Wark and Watson(2006)の地質温度計を用いて結晶化温度の計算を行うと77224から92720
Cの広い結晶化温度を得た。また、明暗の領域が層状構造をもつゾーニングの粒子においてCL像の明るい領域ではチタン濃度が高く、暗い領域ではチタン濃度が低い傾向を有する。この傾向はCLパターンが異なっていても同じ傾向を示した。これは、CL像の輝度の変化が石英の結晶化成長に伴ってメルト中から結晶に取り込まれるチタン濃度の変化を反映することを示す。また、広い結晶化温度幅を有することから、石英はマグマが固化する温度(ソリダス)付近から高温までの広い温度条件で結晶化することを示唆する。
小北 康弘; 加藤 丈典*; 湯口 貴史*
no journal, ,
珪長質マグマの地殻への貫入から定置、固化の間に生じる種々のマグマ溜りプロセスは、石英などの初生鉱物の結晶成長の履歴として記録され得る。石英の結晶成長プロセスは、そのカソードルミネッセンス(以下、CL)像観察やチタン濃度定量を行うことで明らかにすることが可能となりつつある。しかし石英中にはチタンの他にも微量に含まれる元素が知られており、その含有量とCLパターンとの関係や、結晶成長の様式との関連については明らかにされていない。そこで本研究では、石英中のチタン濃度・アルミニウム濃度とCLパターンとの関係を明らかにすることを目的として、マグマ起源の石英についてCL像観察とチタン濃度・アルミニウム濃度定量を実施した。また、本研究では電子線マイクロアナライザを用いて石英中のチタン濃度とアルミニウム濃度を同時に定量する技術の構築を目指した。北上山地、遠野複合深成岩体(以下、遠野岩体)の石英に対してCL像観察を行った結果、多くの自形・半自形粒子では、結晶成長様式を推定可能なゾーニング(パターンA)が、他形粒子では、粒子内の局所的な領域のみ高輝度なCLを有する傾向(パターンB)が認められた。遠野岩体の石英のアルミニウム濃度は、ほとんどの分析点で検出限界以下となり、CLとアルミニウム濃度に相関が無いと判断できる。チタン濃度はCLパターンA、BともにCLの輝度に対応したチタン濃度が得られた。チタン濃度から地質温度計を用いて石英の結晶化温度を導出したところ、サンプル(岩石採取地点)ごとの傾向の相違が認められることから、得られた温度に基づいてマグマ溜り内の温度の不均質性を議論可能である。