沈み込み帯ウェッジマントルにおけるアンチゴライト蛇紋岩の構造推定

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沈み込み帯における沈み込む海洋プレート上方の上部マントルを研究対象領域とする。この領域はウェッジマントルと呼ばれる。ウェッジマントルはかんらん岩で構成されるが、沈み込んだプレートから放出される水流体によって含水化することで、蛇紋石鉱物を主体とする蛇紋岩に変化する。含水化したウェッジマントルを構成する蛇紋岩では、蛇紋石種の中でもアンチゴライトと呼ばれる鉱物で主に構成される。そのため、含水化したウェッジマントルの力学的および水理的な特性を理解するためには、このアンチゴライト蛇紋岩の構造および上記の特性を明らかにすることが重要になる。本研究課題ではこれまで、天然のアンチゴライト蛇紋岩の微細組織観察・分析と、天然のアンチゴライト蛇紋岩の脱水分解実験から、含水ウェッジマントルの構造と力学的および水理的な特性の解明を試みた。本年度は天然のアンチゴライト蛇紋岩を用いた脱水分解実験から得られた成果が査読付き国際誌に掲載された。この実験では、かんらん岩の加水によって形成したアンチゴライト蛇紋岩がブルーサイトを伴う場合には、含水ウェッジマントルの比較的浅部で脱水分解することで、再びかんらん石を形成することが予想されるが、実験によってこれを再現した。また実験前後、つまりブルーサイトを伴うアンチゴライト蛇紋岩の脱水前後での、同一箇所の表面観察・分析を可能にし、反応前後の微細組織の直接比較を行った。結果として、ブルーサイトを伴うアンチゴライト蛇紋岩の脱水によって形成されたかんらん石の組織や結晶方位、鉱物化学組成の特徴を報告し、これらの特徴が同様の反応を経験したウェッジマントル由来の天然の岩石でも見られることを明らかにした。特にブルーサイトの結晶軸選択配向(CPO)測定に初めて成功し、かんらん石との間にトポタキシーと呼ばれる結晶学的な方位関係があることを初めて発見・報告した。