プレ-ト沈み込み開始直後のマグマ活動に関する地球化学的研究

板块俯冲开始后岩浆活动的地球化学研究

基本信息

批准号：
02640434
负责人：
野津憲治
金额：
$ 0.9万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

プレ-トの沈み込み帯において、火山は沈み込んだプレ-トまでの深さが100ー150kmの場所で、海溝に平行に分布している。火山岩の化学組成や同位体組成を調べると、沈み込む海洋プレ-トに由来する成分が混入していることが示され、その混入の度合は海溝から遠去かる火山程小さくなる。しかし、プレ-ト沈み込み開始直後の沈み込み帯においても、直下に海洋プレ-トが存在しないにも拘ず、火山は海溝に平行に分布している。このような例としては、世界中でも日本の西南日本弧に限られている。西南日本弧ではフィリピン海プリ-トがユ-ラシアプレ-トに沈み込んでいるが、沈み込み開始が数〜1Ma前と新しいため、沈み込んでいるプレ-トは海溝に近い所までしか延びておらず、火山帯直下には存在しない。本研究では、西南日本弧に産する火山岩の^<87>Sr/^<86>Sr比を詳細に測定し、マグマの源物質の同定を試みてマグマの成因を検討した。西南日本弧の火山岩の^<87>Sr/^<86>Sr比は0.7035ー0.7066の範囲であり、世界中の沈み込み帯でみられる値から少し高い値へと分布していた。また、地域的に異った値を示しており,西側の九州地区では0.7040ー0.7048,中央部の西部中国地方では0.7035ー0.7039,東側の近畿〜中国地方では0.7048〜0.7066であった。さらに、多くの沈み込み帯でみられる島弧に直交する方向での^<87>Sr/^<86>Sr比の規則的な変化は見られなかった。このような特徴は、沈み込んだプレ-トに由来する成分が寄与していないことを示しており、プレ-トの沈み込み開始直後の火山活動では、局所的な地殻物質成分の寄与が顕著であることが明らかになった。このようなマグマ活動はプレ-ト衝突帯におけるマグマの生成と似ている可能性がある。

在板块俯冲带，火山平行于海沟分布，深度为俯冲板块100至150公里。对火山岩的化学和同位素组成的检查表明，它们受到了来自俯冲海洋板块的成分的污染，并且火山距离海沟越远，污染程度就越小。然而，即使在板块俯冲开始后的俯冲带中，火山也与海沟平行分布，尽管正下方没有大洋板块。这样的例子仅限于日本西南部的日本弧，即使在全世界也是如此。在西南日本弧，菲律宾海板块正在俯冲到欧亚板块中，但由于俯冲仅在几至1 Ma前开始，因此俯冲板块仅延伸至海沟，并不直接存在于火山带下方。。本研究详细测定了西南日本岛弧火山岩的^<87>Sr/^<86>Sr比值，试图鉴定岩浆的来源物质，并对岩浆的起源进行调查。西南日本弧火山岩的^<87>Sr/^<86>Sr比值范围为0.7035至0.7066，略高于世界各地俯冲带发现的值。此外，各地区的数值也存在差异，西部九州地区的数值为0.7040～0.7048，中部西部中国地区的数值为0.7035～0.7039，东部近畿至中国地区的数值为0.7048～0.7066。此外，没有观察到在许多俯冲带中观察到的在垂直于岛弧的方向上的^ 87 Sr/^ 86 Sr比的规则变化。这些特征表明，源自俯冲板块的成分没有贡献，并且在板块俯冲开始后的火山活动中，局部地壳物质成分的贡献是显着的。这种岩浆活动可能类似于板块碰撞带中的岩浆生成。