マグマ不均一とサブダクション物質の進化過程

岩浆非均质性与俯冲物质演化过程

基本信息

批准号：
06640627
负责人：
北逸郎
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

日本列島の火山フロントに沿った火山地熱系に地下深部から注入されているマグマ性Heの同位体比分布は,島孤の中央部から会合部に向って低下する傾向があることを明かにした。しかし、その会合部に位置する火山の噴火時には,島孤の周辺部と同様な高いマグマ性Heが放出され、日本島孤の上部マントルのHe同位体比は、ほぼ同一の値を持つと考えられる。これらの会合部におけるマグマ性Heの同位体比分布やその変動は,マグマ性Heの上昇経路である深部に発達した割れ目系が会合部では発達しその中の地殻起源^4Heによって汚染された結果であると考えられた。このことは、島孤周縁部の温泉水中のSr濃度が低くかつその同位体比が火山岩起源を示す一方、千島孤と東北日本孤の会合部の温泉水中には高濃度のSrが含まれ、それらの同位体比が深部に分布する花崗岩の値を反映して高く深部まで天水が循環していることによって支持された。一方、N_2/Ar比分布と窒素同位体比分布の関係から求めた東北日本のマグマ性窒素同位体比は約4‰程度の値を示した。一方、西南日本では水に溶存した空気の値(約0〜2‰)に近い事が明かになった.海洋堆積物の分解生成物である天然ガスから求めた窒素同位体比は、世界的な窒素同位体比の平均値(約8‰)とほぼ同一である。このことは海洋性堆積物中の窒素同位体比が、サブダクションの過程でほとんど変化せず上部マントルに付加されている可能性を示している。これらの結果から、東北日本と西南日本のマグマ性窒素同位体比の相違は,地球内部の窒素と海洋性堆積物起源窒素の混合率の相違により説明できる。また,火山地熱系に放出されているCO_2の炭素同位体比も西南日本では-9〜-4‰の領域に分布しホットスポットや海嶺から得られた上部マントルの値(約-5‰)に近く,東北日本では-2〜-3‰に集中しており上部マントルに海洋性堆積物(約0‰)の付加が支持された。

他透露，岩浆的同位素比分布从地下深处注入了日本群岛的火山阵线的火山地热系统，往往会从岛的中部降低到该关联。但是，当火山在其协会中爆发时，一个与该岛的单独外围的高岩浆他被释放出来，而日本孤岛上层地幔的HE同位素比率几乎具有相同的价值。在这些关联中，岩浆He的同位素比分布和变异被认为是深发裂纹系统的结果，这是岩浆中的岩浆途径的上升路径，在关联中开发，并在其中遭到甲壳的起源 ^4he污染。这是由岛上单独边缘的温泉水中的SR浓度低，其同位素比的起源表明起源，而库里希马伊斯托托（Kurishima Isato）和Soko Tohoku Japan Isato的温泉水则含有高浓度的SR，以及这些量的高度分布，并深入归为深度循环。另一方面，日本Tohoku的岩浆氮同位素比根据N_2/AR比分布与氮同位素比分布之间的关系确定，约为4‰。另一方面，已经揭示了在日本西南部，它接近溶解在水中的空气的价值（大约0至2‰）。由天然气确定的氮同位素比，这是海洋沉积物分解的产物，几乎与全球氮同位素比（大约8‰）的平均值相同。这表明在俯冲过程中，海洋沉积物中的氮同位素比可能会添加到上地幔中，而变化很小。这些结果解释了日本东北部和日本西南部的岩浆氮同位素比的差异，而地球内部的氮混合速率和海洋沉积物的起源差异。此外，在日本西南部，释放到火山热地热系统的CO_2的碳同位素比也分布在-9至-4‰的区域中，并且接近从热点和山脊和山脊和山脊（大约-5‰）中获得的上地幔值，在日本东北部，它在-2至2至3至-3的座位上是-3至3至-3 —3至3至3岁。地幔。