プレート収束帯における地殻内流体に伴う物質移動メカニズムの時空間解析

板块汇聚区壳内流体传质机制的时空分析

• 批准号: 13J00715
• 负责人: 東野 文子
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00715/
• 关键词: 塩水; 拡散; 地殻流体; 大陸衝突帯; 変成岩; 物質移動; 南極; セール・ロンダーネ山地; グラニュライト相; 塩水; 拡散; 地殻流体; 大陸衝突帯; 変成岩; 物質移動; 南極; セール・ロンダーネ山地; グラニュライト相

東南極セール・ロンダーネ山地に産する、片麻状構造を切るように発達するザクロ石―角閃石脈を含むザクロ石―斜方輝石―角閃石片麻岩を用い、脈形成に伴う物質移動および鉱物組成・組織変化過程を調べた。本試料では、黒雲母と角閃石の塩素濃度および角閃石中のK濃度が、脈の中心から離れるにつれて徐々に減少し、数cm離れると濃度一定になるプロファイルが観察され、斜長石のNaに富むシャープなリムのモードが脈から離れるにつれて減少する。さらに脈直近の壁岩にはLi,Cu,Rb,Ba,Pb,Uが添加されており、これらの元素はメルトやH2O流体では動かず、アルカリ元素と塩化物を含む流体で動くと実験的研究から既に示されている。以上から、本試料のザクロ石―角閃石脈は、塩水流入で形成されたと考えられる。加えて、脈直近の壁岩に添加されていた元素の鉱物局所微量元素分析を行ったところ、脈からの距離に応じて徐々に濃度が減少し、脈から数cm離れて濃度一定となることが分かった。濃度一定となる距離は、鉱物種によらず元素種によって異なる。また、斜長石粒子(粒径数100μm)の微量元素の組成ゾーニングは、1粒子内でほぼ均質で、脈からの距離に応じて濃度変化することが分かった。斜長石のシャープなリムは、粒界に流体が存在し、界面溶解―再沈殿プロセスによるリム形成を示唆する。これは粒界に塩水が浸透し、脈からの距離に応じた微量元素濃度変化が粒界を主経路として起きたことを意味する。さらに、斜長石1粒子内のゾーニングは、NaSi-CaAl相互拡散係数および微量元素の結晶内拡散係数の違いによって説明できる。本試料において、塩素に富む含水鉱物と、シャープな斜長石リムが共存する領域は、粒界に塩水が流入した証拠と考えられ、この微細組織は、塩水活動を示す痕跡として、他試料にも適用できると考えられる。

我们使用Pollock Stones，一种在南极东部销售的隆坦山脉中发展的两栖石静脉，并包含在大麻样结构中开发的Pollock Stones，研究了静脉形成的传质和矿物组成和组织变化过程。在此样品中，闪比尔氯云母和闪石氯的浓度以及闪石中的K浓度随着它们从静脉中心移动而逐渐降低，并且观察到恒定的浓度分布分开，并且斜长石酶Na-rich锋利的锋利边缘的模式随着它们从静脉移动而降低。此外，Li，Cu，rb，ba，pb和U被添加到静脉附近的壁岩石中，实验研究已经表明，这些元素不会随熔体或H2O液体而移动，而是用含有碱性元素和氯化物的液体移动。从上面可以看出，该样品的石榴石 - 杏仁核静脉是由盐水流入形成的。此外，进行了对静脉附近壁岩中添加到壁岩石的元素的局部痕量元件分析，发现浓度根据距静脉的距离逐渐降低，并且浓度距离静脉几厘米持续数厘米。浓度为恒定的距离取决于元素物种，而与矿物质物种无关。还发现，斜长石颗粒（粒径100μm）中微量元素的组成分区几乎是均匀的，并且浓度根据距静脉的距离而变化。斜长石的尖锐边缘是在晶界处存在液体，这表明由于界面溶解响应过程而导致边缘形成。这意味着盐水渗透到晶界的晶状体边界和痕量元素浓度的变化，具体取决于距离静脉的距离，主要通过晶界发生。此外，一个斜长石粒子内的分区可以通过NASI-CAAL互扩散系数和痕量元素内晶体扩散系数的差异来解释。在此样品中，富含氯的水合物矿物质和锋利的斜长石边缘共存的区域被认为是晶界处盐水涌入的证据，并且该微观结构可以作为盐水活性的其他样品应用于其他样品。