ハワイ玄武岩ソースの起源に関する地球科学的・岩石学的研究

关于夏威夷玄武岩源起源的地球科学和岩石学研究

• 批准号: 05F05608
• 负责人: 巽 好幸
• 金额: $ 1.54万
• 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 JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05608/
• 关键词: ハワイ; マントルプルーム; 同位体; 微量元素

本年度は、ハワイ火山の海底から採集した新鮮な岩石試料を用いて、Sr,Nd,Pb,He(Osは分析中)同位体組成を測定した。任鐘元が昨年度までに分析した岩石学的データ(主成分と微量元素)に、新たに得られた同位体組成のデータを加え、ハワイの玄武岩マグマの生成プロセスに関してのモデルを構築し、ハワイマントルプルームのソースの起源を解明した。その成果の一部は中国広州で行われたInternational Conference on Continental Volcanism-IAVCEI 2006国際会議、及びアメリカ地球物理学学会主催の国際会議(2006 AGU Fall Meeting)で発表した。ハワイの火山はKea-trend, Loa-trendと呼ばれる二つの火山列に沿って分布しており、それぞれのトレンドに属する火山の岩石は異なる地球化学的特徴を持っていることが、従来の研究から指摘されてきた。その地球化学的特徴の差を説明するため、ハワイマントルプルームは三つの異なる端成分を有し、その物質が組成的に円心状的、或いは左-右横方向的にゾーニングしているというモデルが多くの研究者によって提案された。しかし今回、全岩の主成分、微量元素と同位体組成を総合的に検討することにより、プルームの中には三つの端成分ではなく二つの端成分でその地球化学的特徴の違いを説明できるという結論に至った。今回新たに提案したモデルでは火山岩の地球化学的特徴の多様性を、従来のモデルのようにプルームの中の端成分物質がゾーニングしているとするものではなく、マグマのソースがマントルプルームの中心部から縁に移動する際のソースに含まれる二つの端成分の混合割合の違いを反映し、その混合割合はプルーム中の温度勾配と各端成分の部分融解度の違いによってコントロールされるとした。その一部の成果はRen et al., (Nature,2005)とRen et al.,(J.Petrology,2006)において論文として発表し、新たに提案したハワイマントルプルームモデルはGeochemistry, Geophysics, Geosystems(G^3)に投稿した。ハワイ火山岩のOs同位体組成に関した論文は2007年にChemical Geologyに投稿する予定である。

This year, fresh rock samples were collected from volcanoes and volcanoes. Isotopic compositions of Sr,Nd,Pb,He(Os) were determined. In the past year, the author analyzed the petrological characteristics (main components and trace elements), and found that the isotopic composition of basalt was related to the construction and origin of basalt. Some of the achievements were presented at the International Conference on Continental Volcanism-IAVCEI 2006 held in Guangzhou, China, and the 2006 AGU Fall Meeting of the Geophysical Society. Geochemical characteristics of volcanic rocks along the Kea-trend, Loa-trend and Volcanic train have been studied in recent years. The difference in geochemical characteristics is explained by the fact that there are three different end components, and the composition of the matter is circular, or the left-right horizontal direction is reversed. A comprehensive analysis of the principal components, trace elements and isotopic compositions of the present and whole rocks is conducted to explain the geochemical characteristics of the three end components and the two end components. This paper presents a new proposal on the diversity of geochemical characteristics of volcanic rocks, the relationship between the two components, and the relationship between them. The temperature of the mixture and the partial melting degree of each end component are adjusted. Ren et al., (Nature,2005)とRen et al., (J. Petrology, 2006). The isotopic composition of volcanic rocks was determined in 2007.

项目成果

Noble gas and geochronology study of the Hana Ridge, Haleakala volcano, Hawaii ; implications to temporal change of magma source and structural evolution of the submarine ridge

夏威夷哈雷阿卡拉火山哈纳岭的稀有气体和地质年代学研究；

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chemical Geology 238
• 作者: Hanyu;T.;K.T.M.Johnson;N.Hirano;Z.-Y.Ren
• 通讯作者: Z.-Y.Ren

The chemical structure of the Hawaiian mantle plume

• DOI: 10.1038/nature03907
• 发表时间: 2004-10
• 期刊: Nature
• 影响因子: 64.8
• 作者: Zhong‐Yuan Ren;S. Ingle;E. Takahashi;N. Hirano;T. Hirata

Isotope Compositions of Submarine Hana Ridge Lavas, Haleakala Volcano, Hawaii: Implications for Source Compositions, Melting Process and the Structure of the Hawaiian Plume

• DOI: 10.1093/petrology/egi074
• 发表时间: 2006-02
• 期刊: Journal of Petrology
• 影响因子: 3.9
• 作者: Zhong‐Yuan Ren;T. Shibata;M. Yoshikawa;K. Johnson;E. Takahashi