島弧マグマの分化に関する実験的研究

岛弧岩浆分异实验研究

• 批准号: 04J10690
• 负责人: 浜田 盛久
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J10690/
• 关键词: 島弧玄武岩マグマ; 含水融解実験; 分化トレンド; 結晶分化作用; 内熱式ガス圧装置; ピストンシリンダー

富土火山は,玄武岩ばかりを噴出する(結晶分化作用に伴ってSiO_2が増えない)という点で,伊豆弧の他の火山の分化トレンドと比較した場合に際立った特徴を有している.地震学的研究から,富士火山のマグマ溜りは地下15-20km(3-4kb)の深度にあり,他の伊豆弧の火山と比較してより高圧で結晶分化作用が起こっていると推定され,わずかな圧力の違いが相関係や分化トレンドの際立った違いを生じている可能性がある.そこで本研究では,本研究では,試薬で合成した比較的未分化な島弧玄武岩(Mg#=60)を1-3wt.%の含水量,2-7kbの圧力条件,酸素雰囲気は〜NNO+1バッファー下で含水融解実験を行い,含水玄武岩マグマの島弧地殻内圧力での相関係を検討した.実験の結果,2kbでは,カンラン石+斜長石に支配される結晶分化作用が得られた.2kbから4kbへ圧力が上昇すると斜方輝石・単斜輝石の晶出温度が急激に(【greater than or equal】20℃/kbar)上昇し,(カンラン石+)斜方輝石+斜長石+単斜輝石に支配される結晶分化作用が得られた.7kbでは,斜方輝石+単斜輝石【greater than or equal】斜長石による結晶分化作用が得られた.マグマ中の水はリキダス温度を低下させ,磁鉄鉱の晶出温度を相対的に上昇させた.実験の結果,圧力条件に関わらずバルク含水量〜3wt.%の条件では磁鉄鉱がリキダスに近い温度で晶出し,FeO^*/MgO比が増加せずにSiO_2量が増加するカルクアルカリ系列の分化過程が得られることが分かった.以上より,富土火山で観察されるようなSiO_2量の増加が抑えられた分化トレンドは,バルク含水量【less than or equal】〜2wt.%,P〜3-4kbの条件の下で,SIO_2に相対的に富んだ輝石の晶出が卓越する事により形成される可能性を,実験的に示した.

Earth-rich volcanoes, basalt rocks, etc.(crystallization and differentiation accompanied by SiO_2 formation), and other volcanic differentiation characteristics of the Izu arc. According to seismological research, at a depth of 15-20km(3- 4 kb) underground, the volcano of the Izu Arc has a relatively high pressure and crystallization differentiation effect. It is presumed that there is a possibility that the pressure of the volcano will be related to and differentiate the situation. This study attempts to synthesize and compare undifferentiated island arc basalt (Mg#=60) with 1-3wt.% Water content, pressure conditions of 2 -7kb, acid content and NNO+1, water content and melting process, water content and pressure relationship of island arc crust are discussed. As a result, at 2kb, the crystallization differentiation dominated by kanlanite + plagioclase is increased. The pressure of 2kb to 4kb increases, and the crystallization temperature of orthopyroxene and clinopyroxene increases rapidly.([greater than or equal] 20℃/kbar) rise,([greater than or equal] stone +) orthopyroxene + plagioclase + clinopyroxene dominate crystallization differentiation. 7kb, orthopyroxene + clinopyroxene [greater than or equal] plagioclase crystallization differentiation. The temperature of water in the magnet is low, and the temperature of the crystal is high. The results show that the pressure conditions are related to the moisture content of the oil ~ 3wt.% Under these conditions, the FeO/MgO ratio increases and the SiO2 content increases. As mentioned above, the increase of SiO_2 content in soil-rich volcanoes is suppressed, and the water content of volcanoes is less than or equal to 2 wt.%. P ~ 3-4kb, SIO_2-related rich pyroxene crystal formation is possible, practical is shown.