Quantitative analyses of element re-distribution in arc and ridge processes for mantle evolution

地幔演化弧和山脊过程中元素重新分布的定量分析

• 批准号: 15H02148
• 负责人: 木村 純一
• 金额: $ 27.37万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H02148/
• 关键词: マントル; 島弧; 海嶺; 地球化学; 沈み込み帯; 拡大海嶺; マグマ; 火成岩

海嶺と島弧でおこるマグマ活動は，マントル-地殻間の物質循環において最も激しく元素の分別を引き起こす過程である．海嶺のマグマ活動は，40億年間でマントル全量を枯渇させ，島弧のマグマ活動はマントルと海洋地殻から大陸地殻を分化させてその残渣をマントルへリサイクルする．本研究は(1)海嶺-海洋島-島弧玄武岩とそれに含まれるカンラン石メルト包有物の主成分・微量成分化学組成とSr-Pb同位体組成を測定し，そこで起こる元素分別の多様性を解明する．その結果とグローバル全岩地球化学データベースを活用し，(2)海嶺-島弧系のマグマ生成の物理化学過程をモデル化して元素分別の定量モデルを構築する．(3)この元素分別モデルをもとに，海嶺-島弧系マグマ活動が地球史におけるマントル-地殻進化にはたす役割を定量的に解明した．【1】島弧・海嶺・海洋島玄武岩の試料分析平成28年度に採取し，平成29年度に試料調整した玄武岩試料石基ガラスとかんらん岩メルト包有物の質量分析計による局所元素・同位体組成分析を実施し，データを収集した．【2】海嶺-海洋島の岩石学的フォワードモデルによる岩石データの解析分析したデータならびに既存のデータベースをもとに，平成28年度に開発し平成29年度に論文を出版した断熱融解モデルを用いて，深部背弧，海嶺と海洋島のマグマ組成から，マントルの組成や融解条件を推定した．推定結果を用いて海嶺・海洋島のマグマ成因についての論文を執筆中である．【3】平成29年度に開発が完了し論文を出版した，島弧のマグマ生成のフォワードモデルと得られた分析結果，ならびに既存のデータベースを用いて，世界各地の島弧火山岩の解析を実施し，論文を執筆中である．

Ridge と arc で お こ る マ グ は マ activity, マ ン ト ル の material circulation between - the earth's crust に お い て も most excited し く element の を lead き respectively up こ で す process あ る. Ridge の マ グ は マ activity, 4 billion で マ ン ト ル full amount を withered 渇 さ せ, arc の マ グ マ activity は マ ン ト ル と oceanic crust か ら continental crust を differentiation さ せ て そ の residue を マ ン ト ル へ リ サ イ ク ル す る. This study は (1) the ridge - oceanic island - arc basalt と そ れ に containing ま れ る カ ン ラ ン stone メ ル ト with content の principal components, trace components chemical composition と Sr - Pb isotopic composition を determination し, そ こ で up こ る elements respectively の multiple others を interpret す る. そ の results と グ ロ ー バ ル whole rock geochemical デ ー タ ベ ー ス し を, (2) ridge - arc system の マ グ マ generated の physical chemistry process を モ デ ル change し て elements respectively の quantitative モ デ ル を build す る. (3) こ の elements respectively モ デ ル を も と に, ridge - arc system マ グ マ activity が earth history に お け る マ ン ト ル - the earth's crust evolution に は た す "を cut quantitative に interpret し た. 【 1 】 island arc, ridge, ocean island basalt の sample analysis annual に take し pp.47-53, 28, 29 annual pp.47-53 に sample adjustment し た basalt sample groundmass ガ ラ ス と か ん ら ん rock メ ル ト package is の quality analysis meter に よ る element, with a body composition analysis by を be し, デ ー タ を 収 set し た. 【 2 】 ridge - sea island の petrology フ ォ ワ ー ド モ デ ル に よ る rock デ ー タ の analytic し た デ ー タ な ら び に existing の デ ー タ ベ ー ス を も と に, pp.47-53 28 annual に open 発 し pp.47-53 29 annual に papers published を し た break hot melt モ デ ル を with い て, deep back arc, ridge と oceanic island の マ グ マ composition か ら, The や ト and ト make up the や dissolution conditions を and presume the た た. The presumed result を is written in the paper を in progress である. [3] pp.47-53 29 annual に open 発 が finished し papers published を し た, arc の マ グ マ generated の フ ォ ワ ー ド モ デ ル と have ら れ た analysis results, な ら び に existing の デ ー タ ベ ー ス を with い て, all over the world の island arc volcanic rocks の parsing を be し, paper を penned in で あ る.

项目成果

Origin of geochemical mantle components: Role of subduction filter

• DOI: 10.1002/2016gc006343
• 发表时间: 2016-08
• 期刊: Geochemistry
• 影响因子: 3.7
• 作者: J. Kimura;J. Gill;S. Skora;P. V. van Keken;H. Kawabata

Origin of geochemical mantle components: Role of spreading ridges

地球化学地幔成分的起源：扩张脊的作用

• 发表时间: 2017
• 作者: Jun-Ichi Kimura;James B Gill;Peter E van Keken;Hiroshi Kawabata;Susanne Skora
• 通讯作者: Susanne Skora

Chemical geodynamics of subduction zones: geochemical mass

俯冲带的化学地球动力学：地球化学质量

• 发表时间: 2017
• 作者: Jun-Ichi Kimura;James B Gill;Peter E van Keken;Hiroshi Kawabata;Susanne Skora;Jun-Ichi Kimura
• 通讯作者: Jun-Ichi Kimura

High-precision <i>in situ</i> analysis of Pb isotopes in melt inclusions by LA-ICP-MS and application of Independent Component Analysis

LA-ICP-MS 高精度原位分析熔体夹杂物中的 Pb 同位素及独立成分分析的应用

• DOI: 10.2343/geochemj.2.0497
• 发表时间: 2018
• 期刊: GEOCHEMICAL JOURNAL
• 影响因子: 0.8
• 作者: Hamada;M.;Kimura;J.;Chang;Q.;Hanyu;T.;Ushikubo;T.;Shimizu;K.;Ito;M.;Ozawa;T. and Iwamori;H.
• 通讯作者: H.

Behaviour of subducted water and its role in magma genesis in the NE

俯冲水的行为及其在东北地区岩浆成因中的作用

• 发表时间: 2017
• 作者: Jun-Ichi Kimura;James B Gill;Peter E van Keken;Hiroshi Kawabata;Susanne Skora;Jun-Ichi Kimura;Jun-Ichi Kimura
• 通讯作者: Jun-Ichi Kimura