マントルウェッジ最上部のレオロジー : かんらん岩捕獲岩の構造発達過程

地幔楔顶部的流变学：橄榄岩捕虏体的构造发育过程

• 批准号: 10J03708
• 负责人: 佐津川 貴子
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J03708/
• 关键词: かんらん岩捕獲岩; 最上部マントル; 微細構造; 地震波異方性; 結晶方位定向配列; かんらん石; 単斜輝石; マントル; 結晶方位定方配列

背弧拡大における最上部マントル構造発達について理解を深めるため,最上部マントル由来(約30km以深)であるかんらん岩捕獲岩の微細構造解析を行った.これまで,日本列島背弧側に産するかんらん岩捕獲岩(一の目潟,隠岐島後)を用いてきたが,今年度は特に背弧拡大初期におけるマントルウェッジのレオロジーをより明確にするために,大陸分裂帯(Kilbourne Hole)から産するかんらん岩捕獲岩に主眼をおき,岩石から予想される地震波特性を見積もった.その結果,Kilbourne Holeかんらん岩捕獲岩のかんらん石結晶方位は,隠岐島後より強い[010]集中と[100]ガードル分布を示した.本研究では地震学者との共同研究で新たにS波遅延時間(平均1.2秒)を報告し,この遅延時間を用いて異方性帯の層の厚さを計算したところ70～180kmとなり,鉱物の結晶方位のみではS波遅延時間を説明できず,岩石のもつ異方性のみで観測されている地震波異方性を説明することは難しい結果が得られた.本地域はリフト帯であることから,特定の方向に配向したメルトが存在している可能性が予想される.拡大軸に平行なメルトポケットの存在が必要であることが分かった.更に,3つの構造モデルを仮定し,P・S波地震波速度とその異方性を岩石の鉱物量比に対する関数として求めた。その結果,単斜輝石の量比の増加に伴い,P波速度も増大することが分かった.実際の捕獲岩における鉱物量比から計算した結果はほぼ同じ値を示すが,これは斜方輝石の速度を遅くする効果と単斜輝石の速度を速くする効果により,相殺された結果であると考えられる.通常,単斜輝石はかんらん岩中の量比が小さく,他の鉱物に比べ弱い結晶方位定方配列をもつため,天然・実験・モデリング等を含め,その効果が議論されることはなかった.しかし,本研究の結果は,地震波速度に対する単斜輝石の効果が大きいことを示唆している.

The most upper back arc company, big に お け る マ ン ト 発 ル structure of に つ い て understand を deep め る た め, the upper マ ン ト ル origin (about 30 km to deep) で あ る か ん ら ん rock capture の fine structure parsing line を っ た. こ れ ま で, Japanese islands back arc side に production す る か ん ら ん rock capture (a の lagoon, after the government toki island) を with い て き た が, our は" Trevor に back arc company, big initial に お け る マ ン ト ル ウ ェ ッ ジ の レ オ ロ ジ ー を よ り clear に す る た め に, split 帯 (Kilbourne Hole) か ら production す る か ん ら ん rock capture に eye を お き, rock か ら to think さ れ る seismic wave characteristics を see product も っ た. そ の results, Kilbourne Hole か ん ら ん rock capture の か ん ら は ん crystal stone, after the government toki island よ り strong い [010] concentrated と [100] ガ ー ド を ル distribution in し た. This study で は earthquake scholars と の will study new た で に S waves 遅 delay between average (1.2 seconds), し を report こ の 遅 delay between を with い て square difference 帯 の の thick さ を computing し た と こ ろ 70 ~ 180 km と な り, 鉱 content の crystal orientation の み で は S waves 遅 delay between を illustrate で き ず, rock の も つ square difference の み で 観 measuring さ れ て い る The anisotropy of shock waves を indicates that する と と is difficult to <s:1> the が result が is られた. The local は リ フ ト 帯 で あ る こ と か ら, specific direction の に match to し た メ ル ト が exist し て い る が likely to want to さ れ る. The 拡 major axis に is parallel to なメ なメ トポケット トポケット <s:1> there exists が necessary である とが とが branch った った. More に, 3 つ の tectonic モ デ ル を 仮 し, P, S wave seismic velocity と そ の square difference を rock の 鉱 volume than に す seaborne る masato number と し て o め た. As a result, the amount of 単 plagioclase <s:1> increases by に and そ compared to <s:1>, and the p-wave velocity <s:1> increases by する った とが points った った. Be interstate の capture rock に お け る 鉱 volume than か ら computing し た results は ほ ぼ with じ numerical を shown す が, こ れ は enstenite の speed を 遅 く す る unseen fruit と 単 clinopyroxene の speed を speed く す る unseen fruit に よ り, slay さ れ た results で あ る と exam え ら れ る. Usually, 単 clinopyroxene は か ん ら の in quantity is smaller than が さ ん rock く, he の 鉱 content に weaker than べ い crystal orientation set with match column を も つ た め, natural, be 験 · モ デ リ ン グ を contain め, such as そ の unseen fruit が comment さ れ る こ と は な か っ た. し か し, は の results, this study seismic velocity に す seaborne る 単 clinopyroxene の unseen fruit が big き い こ と を in stopping し て い る .

项目成果

Uppermost mantle anisotropy beneath the southern Laurentian margin : Evidence from Knippa peridotite xenoliths, Texas

劳伦森南缘下方最上地幔的各向异性：德克萨斯州克尼帕橄榄岩捕虏体的证据

• 发表时间: 2010
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Katsuyoshi Michibayashi;Takako Satsukawa;Takako Satsukawa;Takako Satsukawa
• 通讯作者: Takako Satsukawa

Uppermost mantle anisotropy beneath the Rio Grande rift : Evidence from Kilbourne Hole peridotite xenoliths, New Mexico

里奥格兰德裂谷下方最上地幔的各向异性：来自新墨西哥州基尔伯恩洞橄榄岩捕虏体的证据

• 发表时间: 2010
• 作者: Katsuyoshi Michibayashi;Takako Satsukawa;Takako Satsukawa;Takako Satsukawa;Takako Satsukawa;Takako Satsukawa
• 通讯作者: Takako Satsukawa

Seismic properties of peridotite xenoliths as a clue to imagine the lithospheric mantle beneath NE Tasmania, Australia

橄榄岩捕虏体的地震特性作为想象澳大利亚塔斯马尼亚东北部岩石圈地幔的线索

• DOI: 10.1016/j.tecto.2011.12.002
• 发表时间: 2012
• 期刊: Tectonophysics
• 影响因子: 2.9
• 作者: Katsuyoshi Michibayashi;Takako Satsukawa
• 通讯作者: Takako Satsukawa

Fabric and petrological characteristics of peridotite xenoliths from back-arc region of the Japan arc

日本岛弧后橄榄岩捕虏体的组构和岩石学特征

• 发表时间: 2011
• 作者: Katsuyoshi Michibayashi;Takako Satsukawa;Takako Satsukawa;Takako Satsukawa;Takako Satsukawa
• 通讯作者: Takako Satsukawa