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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。
小北 康弘; 湯口 貴史*
no journal, ,
本報告では、北上山地の遠野複合深成岩体において産出するイルメナイトについて、離溶組織の記載及び化学組成分析の結果を報告する。イルメナイトの組成像を取得したところ、低輝度の母相中に高輝度のラメラが認められる。ラメラは、イルメナイトの長軸方向に平行に配列しており、高倍率の観察によると、丸みを帯びた境界を有し比較的大きなラメラ(Type-1)や、シャープな境界を有するサブミクロンサイズのラメラ(Type-2), Type-1ラメラ中に分布するさらに小さなスケールのラメラ(Type-3)が存在することを見出された。このような多段階の離溶組織は、マグマ溜りの冷却過程において生じるものであり、その詳細な化学組成分析は、結晶質岩体が経験した温度時間履歴や酸化還元状態の変遷をより高精度に解明することを可能にすると考えられる。なお、本研究で使用した岩石試料は、発表者が大学在籍時に取得したものである。
小北 康弘; 仁木 創太*; 長田 充弘; 平田 岳史*; 湯口 貴史*
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花崗岩類の地下深部での変質現象は、地下水の移行経路となる微小割れ目の形成等において重要な地質現象である。変質現象のタイムスケールを制約する手法は限定的であるが、変質に伴って生成されるチタン石(スフェーン)の晶出年代を決定できれば、その変質現象に時間的制約を与えることが可能となる。そこで本研究では、深成岩中に生じた変質現象の時期に制約を与えることを目的として、深成岩中に二次的に生じたチタン石に対してU-Pb年代測定を行い、先行研究の放射年代値と比較して年代値の解釈を行う。試料は、東北日本、北上山地の遠野複合深成岩体(以下、遠野岩体)の岩石を用いた。岩石薄片の観察から、黒雲母の緑泥石化に関連する産状を示すチタン石が認められた。薄片中でのチタン石の分析領域の確保が困難であったため、分離したチタン石に対してレーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析法によりU-Pb同位体分析を実施し、118.7
1.5Ma(n=10)の年代値を得た。分離チタン石が黒雲母の緑泥石化により生じたとすると、チタン石の年代値は黒雲母の変質をもたらした熱水の活動時期を反映すると考えられる。また、遠野岩体からはジルコンU-Pb年代や黒雲母K-Ar年代が報告されており、それらの年代値と本研究で得られたチタン石U-Pb年代は不確かさの範囲で重なる。このことは、チタン石を生じた熱水変質が岩体の冷却過程においてごく短期間に生じた可能性を示す。
小北 康弘; 坂田 周平*; 大野 剛*; 横山 立憲; 鈴木 哲士*; 遠藤 京香*; 湯口 貴史*
no journal, ,
ジルコンU-Pb年代は火成活動の時期の指標として広く用いられる一方で、ジルコンの結晶化に数百万年程度の期間の幅があるケースが報告されている。ジルコンのU-Pb年代測定から得られる年代値は、あくまでジルコンの結晶化年代を示すに過ぎず、マグマ溜りプロセスをより精緻に議論するためには岩石学的情報を踏まえた解釈が必要となる。そこで本研究では、単一の花崗岩体におけるジルコンの結晶化条件(年代、温度)を、ジルコン周辺の鉱物との晶出関係と関連させて解釈を行うことを目的として、薄片中のジルコンに対して結晶化年代、結晶化温度の推定を実施した。試料として、北上山地の遠野複合深成岩体の岩石サンプルを用いた。それぞれのサンプルで薄片を作製し、ジルコンのカソードルミネッセンス像観察とジルコンU-Pb年代及びTi濃度の同時取得分析を行った。その結果、産状によるジルコンの結晶化年代、結晶化温度に明瞭な相違が認められないことから、ジルコンやその周囲の鉱物の晶出が同じ時間、温度条件で並行して進んだことが明らかとなった。このことは、遠野岩体を形成したマグマ溜りの急速な冷却を示唆する。