地殻深部の異種岩石間の相互作用の研究 : 岩石の部分融解とその役割の解明

地壳深处不同类型岩石之间相互作用的研究：阐明岩石的部分熔融及其作用

• 批准号: 12J04821
• 负责人: 加藤 睦実
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J04821/
• 关键词: 異種岩石間の相互作用; 部分融解; 大陸衝突帯; 南極大陸; ザクロ-珪線石片麻岩; ドロマイト質大理石; 高圧実験; サファイア; 高度変成作用; 岩石の部分融解; 南極; ザクロ石-珪線石片麻岩; 大理石; 高温・高圧実験

大陸衝突帯深部での化学的分化プロセスとして重要な異種岩石間の相互作用の際に、岩石の部分融解が果たす役割を解明するため、南極、昭和基地南方地域のザクロ石珪線石片麻岩とドロマイト質大理石との互層に着目した高温・高圧実験を行った。高温・高圧実験には、横浜国立大学のピストンシリンダー型高圧実験装置を使用した。具体的には、円筒状に加工したドロマイト質大理石(直径2-3㎜, 長さ5-8㎜)の周囲を泥質グラニュライトの粉末で覆い、3wt%の水とともに白金カプセルに封入して、8kbar, 900℃で100時間, 両岩石を反応させた。その結果、両岩石の境界部にコランダム(サファイア)やスピネル, フロゴパイト, 斜長石が形成されるのが確認された。スリランカや南インド, マダガスカルなどの、かつて南極と連続していたと考えられているゴンドワナ大陸片には、高品位の宝石として重要なサファイアやスピネルが漂砂鉱床から産出するが、それらの鉱物がどのような岩石中で、どのように晶出するのかについては、不明な点が多かった。本研究によって、上記のゴンドワナ大陸片に多産するサファイアやスピネルが、ザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石の互層の相互作用を伴う部分融解反応によって形成されることが、世界で初めて明らかにされた。上記の成果を公表する為に、2013年8月にイタリアのフィレンツェで開催されたGoldshmidt会議に, 11月に第4回極域科学シンポジウムに参加して、ポスター発表および口頭発表を行った。また、2013年の10月9日から18日にかけて、スリランカのハイランド岩体に分布するザクロ石-珪線石片麻岩とドロマイト質大理石との互層の地質調査を行った。現在、ザクロ石-珪線石片麻岩中のザクロ石斑晶中に含まれる火山岩様包有物を多数発見し、地殻深部における部分融解現象と岩石の急速上昇過程に関する新たなモデルを構築中である(Hiroi et al., 2014)。

为了阐明岩石部分熔融在不同类型岩石之间的相互作用中所起的作用，这是大陆碰撞带深处化学分异过程的重要组成部分，我们对昭和南部的石榴硅线片麻岩和硅线片麻岩进行了研究。南极洲站进行了高温高压实验，重点是白云质大理石的交替层。高温高压实验采用横滨国立大学的活塞缸式高压实验装置。具体来说，将圆柱形白云石大理石（直径2-3毫米，长度5-8毫米）覆盖上泥质麻粒岩粉末，并密封在装有3wt%水的铂胶囊中，将两种岩石在8kbar和900℃下反应100小时。结果证实，在两种岩石之间的边界处形成了刚玉（蓝宝石）、尖晶石、金云母和斜长石。蓝宝石和尖晶石是重要的高级宝石，产自斯里兰卡、印度南部和马达加斯加等冈瓦纳大陆碎片的冲积矿床，这些地区被认为曾经与南极洲相连，但目前尚不清楚。它在岩石中结晶。这项研究在世界上首次表明，上述冈瓦纳大陆碎片中丰富的蓝宝石和尖晶石是由部分熔融反应以及石榴石-硅线石片麻岩和白云质大理岩交替层的相互作用形成的揭晓。为了宣传上述成果，我参加了2013年8月在意大利佛罗伦萨举行的戈德什密特会议和11月的第四届极地科学研讨会，并做了海报和口头报告。此外，2013年10月9日至18日，我们对斯里兰卡高地岩石中分布的石榴石硅线片麻岩和白云质大理岩的交替层进行了地质调查。目前，我们在石榴石硅线岩片麻岩中的石榴石斑晶中发现了许多火山岩状包裹体，并正在构建关于地壳深处部分熔融现象和岩石快速上升过程的新模型（Hiroi等，2011）。 .，2014）。

项目成果

泥質珪酸塩岩と炭酸塩岩との互層の部分融解に関する高圧実験

泥质硅酸盐和碳酸盐岩交替层部分熔融的高压实验

• 发表时间: 2013
• 作者: 加藤睦実;有馬眞;廣井美邦
• 通讯作者: 廣井美邦

Supercooled melt inclusions in lower-crustal granulites as a consequence of rapid exhumation by channel flow

• DOI: 10.1016/j.gr.2013.04.001
• 发表时间: 2014
• 期刊: Gondwana Research
• 影响因子: 6.1
• 作者: Y. Hiroi;Ayahiko Yanagi;M. Kato;Tomoyuki Kobayashi;B. Prame;T. Hokada;M. Satish-Kumar;M. Ishikawa;T. Adachi;Y. Osanai;Y. Motoyoshi;K. Shiraishi

Petrology and phase equilibrium modeling of spinel-sapphirine-bearing mafic granulite from Akarui Point, L&uuml;tzow-Holm Complex, East Antarctica: Implications for the <i>P-T</i> path

L Akarui Point 含尖晶石-蓝宝石的镁铁质麻粒岩的岩石学和相平衡模型

• DOI: 10.2465/jmps.130621a
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
• 影响因子: 0.7
• 作者: Shunki Iwamura;Toshiaki Tsunogae;Mutsumi Kato;Tatsuya Koizumi;Dunkley Daniel
• 通讯作者: Dunkley Daniel

Carbon isotope fractionation in the Fe-C system at HPHT experiments : Reply to the comment by Reutsky and Borzdov, Earth and Planetary Science Letters

HPHT 实验中 Fe-C 系统中的碳同位素分馏：回复 Reutsky 和 ​​Borzdov、《地球与行星科学快报》的评论

• 发表时间: 2013
• 期刊: Earth and Planetary Science Letters
• 影响因子: 5.3
• 作者: Madhusoodhan Satish-Kumara;Takashi Yoshino;Hayato So;Mutsumi Kato;Yoshikuni Hiroi
• 通讯作者: Yoshikuni Hiroi

南極, リュツォ・ホルム岩体, ラングホブデのザクロ石片麻岩中のジルコンのSHRIMP U-Pb年代

南极洲 Ljuzo-Kholm 杂岩 Langhovde 石榴片麻岩中锆石的 SHRIMP U-Pb 年龄

• 发表时间: 2013
• 作者: 加藤睦実;廣井美邦
• 通讯作者: 廣井美邦