地殻におけるマグマの熱物質進化モデルの構築

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本年度の当初の研究計画は、マグマ溜まり内における温度・組成構造の進化モデルの仕上げであった。マグマ溜まりの熱物質進化について、結晶の運動を無視するという条件付ながら、多成分系熱力学及び、物質・運動量・エネルギー保存を考慮した2次元モデルの構築を、今年度の前半に終えることができた。その後結晶の運動について、モデルへの組み込みに取り組んできたが、結晶の核密度についての予測が必要であったり、固相が支配的である領域での固相-液相の相対運動を支配するパラメータが未知であったりするといった壁に阻まれ、今年度中の完成には至らなかった。上記の研究と同時進行で、表面電離型質量分析計における鉛同位体比の測定法の開発及び改良を行った。測定時のマス分別効果の補正についてDouble spike法を導入した結果、従来の世界のあらゆる測定法よりも高確度・高精度で鉛同位体比が測定できるようになった。その成果については現在国際誌に投稿中である。また本年度は、昨年度に採取したアイスランドの岩石の解析も行った。解析の結果、アスキヤ火山の玄武岩は大規模なマグマ混合及び地殻物質の混染の影響を受けており、マグマの分化プロセスの情報を引き出すという当初の目的にそぐわないことが判明した。しかし鉛同位体比等のデータから、マグマ溜まり周囲の地殻物質が約2Maに形成されたものであること、またアスキヤ火山の玄武岩マグマはMORBのマグマと地下深部由来のマントルプリューム起源のマグマが噴火直前に混合していた可能性が示された。