酸化還元状態を考慮した冷たい沈み込み帯での吸水・脱水過程と流体移動経路の解明

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本研究では、流体活動組織解析班と流体組成分析班を組織し、冷たい沈み込み帯での深部流体活動の実態や移動経路の推定を試みている。流体活動組織解析班：北海道神居古潭変成帯幌加内地域の青色片岩分布地域の鉱物組み合わせの安定条件を説明できる岩石成因論グリッドを作成し、当該地域の青色片岩はローソン石・パンペリー石・緑簾石が安定な非常に限られたPT条件下で形成されたこと、ローソン石青色片岩は吸水反応で形成されるが、緑簾石青色片岩の形成は脱水反応によることを明らかにした(平島ほか）。また、当該地域の青色片岩の形成温度をラマン炭質物温度計で検討した結果、280－300℃であることが分かった（苗村ほか）。九州黒瀬川帯箱石ユニットで、青色片岩と変成Mn/Fe-richチャート中のアルカリ輝石とアルカリ角閃石の組成は、流体中から核形成・成長した場合と、残留鉱物を置き換えてトポタキチック成長した場合でヒスイ成分が異なること、すなわち反応のカイネティクスが寄与することを見出した(薮田・平島）。以上の成果3件については、日本鉱物科学会2022年会で口頭発表した。幌加内地域の青色片岩の形成時期を確定するため、青色片岩中の白雲母のK-Ar法を実施した結果、予想に反して、106/109Maと123/127Maの2クラスターに分かれた。その原因解明の研究を開始した。流体包有物研究班：幌加内地域の青色片岩地域で採取した石英脈中の流体包有物の抽出作業を実施し、抽出液の主要成分と微量成分を分析した。その結果、沈み込み帯特有のLi-B系列の流体は1試料から得られたが、他の試料はCl-B系列で、かつ、1試料はSO4-イオンを相当料含んでいた（苗村ほか）。現在の東北日本弧の地表温泉水組成の文献調査を行ったところ、有馬型熱水と類似する温泉を見出した。当該温泉と交渉し、分析用試料の採取交渉を始めた（網田・苗村）。