ハフニウム同位体を用いた島弧火山マグマ発生過程の研究

利用铪同位素研究岛弧火山岩浆生成过程

• 批准号: 16740308
• 负责人: 羽生 毅
• 金额: $ 1.98万
• 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 Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16740308/
• 关键词: ハフニウム; 同位体; 火山; 島孤; マグマ; 沈み込み帯; 島弧; 背弧海盆

スラブの沈み込みやマントル対流といったマントルの分化過程を、Hf同位体を用いてアプローチしていくのが本研究の目的である。(1)沈み込むスラブの研究大陸性島弧である東北日本弧のHf-Sr-Nd-Pb同位体分析の結果から、スラブの脱水においてHf同位体はSr-Nd-Pbとは異なる挙動を示し、これらの同位体系が沈み込み帯における火成活動を調べるための有効なトレーサーであることが示された。この成果は論文にまとめ、G-cubedに受理された。一方海洋性島弧においてはこれまでスラブ脱水が島弧火成活動の主原因であると言われてきたが、ケルマデック弧ではみスラブ脱水とスラブ融解が同時に起きている可能性が指摘されてきた。このことを明確にするためにHf同位体を応用する研究を行った結果、ほとんどの海山はスラブ脱水の影響を受けているが、前弧域に存在する海山はスラブ融解の影響を受けていることが分かった。このことは比較的冷たいスラブの沈み込みにおいても小規模ではあってもスラブ融解が起こっていることを示唆する。この成果は論文にまとめ、投稿中である。(2)マントル内物質循環に関する研究上記の研究から、スラブが沈み込む時の脱水作用で、Pb>Sr>>Nd>Hfの関係でスラブから元素が移動することが分かった。そこで過去に沈み込んだスラブを起源としていると考えられるプルーム物質について、そのモデルが真に妥当であるのかを検証するための研究を行った。ポリネシア地域のプルーム起源の火山岩についてHf同位体等を分析した結果、Nd>Hfの関係を除いて確かにPb>Sr>>Hfのように元素が枯渇していることが分かった。従ってこのプルームの起源は過去に沈み込んだスラブと考えられるが、Nd<Hfとなっていたことは過去の海洋地殻(スラブの一部)が現在のそれとは異なり、より高圧の領域で部分溶融してできたことを示唆している。

The purpose of this study is to study the molecular structure of Hf isotopes in the molecular structure of the cell. (1)Hf-Nd-Pb isotope analysis of the continental island arc shows that the isotopic system is not stable. The results of this paper are accepted by G-cubed. The main reason for the formation of an island fire is the possibility of simultaneous dehydration and melting. The results of this study show that the presence of Hf isotopes in seamounts is affected by dehydration and melting. This is the first time I've ever seen a woman. The results of this paper are in the middle of submission. (2)The study on the relationship between Pb>Sr>Nd>Hf and the dehydration of Pb, Sr and Nd in the process of precipitation is reported in this paper. The origin and origin of the substance in the past are examined and verified. Analysis of Hf isotopes in volcanic rocks of different origins, Nd>Hf relationship, Pb>Sr> Hf relationship, and element composition The origin of the earth's crust is different from that of the past, and it is partially melted in the high-pressure field.

项目成果

Contribution of slab melting and slab dehydration to magmatism in the NE Japan arc for the last 25 Myr: Constraints from geochemistry

• DOI: 10.1029/2005gc001220
• 发表时间: 2006-08-02
• 期刊: GEOCHEMISTRY GEOPHYSICS GEOSYSTEMS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Hanyu, Takeshi;Tatsumi, Yoshiyuki;Yoshida, Takeyoshi
• 通讯作者: Yoshida, Takeyoshi