モナザイト年代測定・微量元素分析から読み解く造山運動の変遷

通过独居石测年和微量元素分析破译山地造山运动的变化

基本信息

批准号：
16J04633
负责人：
板野敬太
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は砕屑性モナザイトの起源推定指標の確立と造山運動史の復元に取り組んできた。これまでの本研究で構築したモナザイト希土類元素組成データセットから、起源の異なるモナザイトはそれぞれ特徴的な希土類元素組成を持つことが明らかになった。この発見は、レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析法(LA-ICP-MS)を用いた高精度な微量元素分析を行ってきたためである。また、本研究により初めて火成起源のモナザイトの重希土類元素まで含む微量元素組成を得た点は重要である。具体的には、火成起源モナザイトは長石類の結晶分別を原因とする顕著なユーロピウム負異常を特徴とする一方で、変成モナザイトのユーロピウム負異常は限定的であることが分かった。さらに、変成起源の中でも石榴石に富む変成岩に含まれるモナザイトは明瞭な重希土類元素の枯渇を特徴とする。したがって、これらの微量元素特徴は砕屑性モナザイト起源推定の指標として用いることが可能となる。次に、起源推定指標をアフリカ巨大河川の砕屑性モナザイトへ応用した。UーPb年代測定と組み合わせることで、造山運動の時期のみではなく、性質も制約できることを示した。特に、超大陸集合時の大陸衝突からその後の火成・変成活動の記録を砕屑性モナザイトが反映していることが新たに分かった。砕屑性試料で最も用いられているジルコンが超大陸集合時の衝突前から衝突時の火成活動を記録していることと対照的であり、今後の様々な年代の砕屑性試料を用いた研究の枠組みにおいて大きな意味をもつ。

这项研究一直在努力建立估计碎屑骨质的索引并恢复造山史。到目前为止，本研究中构建的独居石稀土元素组成的数据集表明，不同起源的每个独居石都有独特的稀土元素组成。这一发现是由于以下事实：高度准确的痕量元素分析已使用激光消融电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）进行。同样重要的是，这项研究首次被用于获得痕量元素组成，包括火成岩中的重稀土元素。具体而言，火成岩起源独居石的特征是由长石结晶引起的明显的欧洲阴性异常，而已发现变质性孤立派有限。此外，在变质的起源中，富含石榴岩的变质岩石中包含的独居石的特征是重量稀土元素的明显耗竭。因此，这些痕量元素特征可以用作估计碎屑骨质岩的起源的指标。接下来，将估计的起源指标应用于巨大的非洲河流中的衰落的独居石。结合U-PB年代的结合，不仅可以限制造口的时间，而且还可以约束造山基因的性质。特别是，新发现的是，碎屑式的独占反映了超大陆大会以及随后的火成岩和变质活动时的大陆碰撞记录。这与以下事实形成鲜明对比：锆石（在碎屑样品中使用的最多）记录了超大陆装配碰撞之前的碰撞活动中的火成点，并且在使用来自各个年龄的碎屑样本的未来研究框架中具有重要意义。