変成岩組織と同位体組成の複合解析による地殻流体輸送メカニズムの研究

变质岩结构与同位素组成联合分析研究地壳流体输运机制

• 批准号: 11J07735
• 负责人: 宇野 正起
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J07735/
• 关键词: 流体; 沈み込み帯; 溶解沈澱クリープ; 変成作用; 地球化学; 熱力学; 物質移動; 高圧型変成帯

沈み込み帯における流体の挙動,物質移動のメカニズムを調べる為に,沈み込み帯起源の広域変成帯である三波川変成帯について,野外調査,室内分析,データ解析および数値シミュレーションを行った.特に変成作用における流体活動は,地球の物質循環,沈み込み帯における地殻の変形,火山,地震の発生に大きな影響をもつにも関わらず,その流体量については手法によって全く見解が異なる.本研究では従来の研究での不確定性の元となっている源岩組成のバラツキと変成反応による物質移動を区別する為に,鉱物反応に基づいた物質移動を定量的に評価した.調査地域である四国三波川変成帯の上昇期は,沈み込み帯上盤側の温度圧力条件を経験しており,沈み込み上盤側のアナログ物質である.本年度は,変成岩上昇時の吸水反応を記録している塩基性片岩について,昨年度までの鉱物化学組成,鉱物モード比,全岩微量元素組成,鉱物微量元素組成データに加えて,全岩主要元素組成(XRF),全岩Sr-Nd-Pb同位体組成(TIMS)を測定,またplagioclaseの形状解析,詳細な熱力学解析,および沈み込み帯の温度場数値計算を行った.これらの多次元データの複合解析から,(1)主要元素・微量元素の挙動は,岩石のサンプルスケールを超える鉱物溶解沈澱によって説明できること,(2)岩体スケールでの溶解沈澱とそれに伴う主要元素の移動が起こっていたこと,(3)物質移動と勢断変形がカップリングしていること,(4)これらの現象が起きた当時の沈み込み帯のセッティングは,海嶺沈み込みによる高温度場で説明できること,が示された.この岩体スケールの溶解沈澱による主要元素の移動は,変成作用時の大量の流体フラックスを示し,従来の変成岩岩石学で仮定されてきた全岩組成一定の仮定を覆すだけでなく,プレート境界地殻深部での変形機構が流体流入に起因する大規模スケールの溶解沈澱クリープに支配されていることを示唆する.

The fluid movement, material movement, and distribution in the center zone of the center zone of gravity are regulated, and the origin and distribution of the center zone of gravity are regulated, and the distribution of the center zone of gravity is regulated. Special effects on fluid activity, Earth's material circulation, sedimentation, crustal deformation, volcanoes, earthquakes, large impacts, fluid volume, methods, and insights. The uncertainty of source rock composition and material migration in this study was evaluated quantitatively. The investigation area of Shikoku three wave formation zone rising period, the center zone temperature and pressure conditions on the upper plate side of the temperature range, the center zone temperature and pressure conditions on the upper plate side of the temperature range. This year, the water absorption reaction during diagenetic ascent was recorded, and the basic schist was detected. The chemical composition of minerals, the ratio of minerals, the trace element composition of whole rock, the trace element composition of minerals, the main element composition of whole rock (XRF), the Sr-Nd-Pb isotope composition of whole rock (TIMS), the shape analysis of plagioclase, the detailed thermodynamic analysis, and the calculation of temperature field values in the precipitation zone were also carried out. (1) The movement of main elements and trace elements, the dissolution and precipitation of rocks,(2) the dissolution and precipitation of rocks,(3) the movement and potential of materials,(4) The phenomenon of high temperature field is explained by the phenomenon of high temperature field. The movement of major elements in the dissolution and precipitation of rock masses is demonstrated by the large amount of fluid flow during formation, and by the determination of the total rock composition in diagenetic petrology.

项目成果

変成岩微量元素組成およびPb-Sr-Nd同位体比と変成帯上昇期の流体組成

变质岩微量元素组成、Pb-Sr-Nd同位素比及变质带上升阶段流体组成

• 发表时间: 2011
• 作者: MATSUNAGA;Tomoko;宇野正起
• 通讯作者: 宇野正起

Fluid infiltration and change in mass transfer during the exhumation of Sanbagawa Metamorphic Belt, Japan

日本三波川变质带折返过程中的流体渗透和传质变化

• 发表时间: 2012
• 作者: 宇野正起;中村仁美;岩森光;宇野正起;松永智子;Masaoki Uno
• 通讯作者: Masaoki Uno

Petrological characteristics of basalts in fore arc & subducting slab offshore Costa Rica, IODP Exp. 334, CRISP

弧前玄武岩岩石学特征

• 发表时间: 2013
• 作者: M. Uno;M. Stipp;K. Ujiie;R Vannucchi;Exp. 334 Scientists
• 通讯作者: Exp. 334 Scientists

Extensive dissolution-precipitation during the exhumation of the Sanbagawa metamorphic belt

三八川变质带剥露过程中的广泛溶蚀-沉淀

• 发表时间: 2012
• 作者: M. Uno;H. Iwamori;H. Nakamura
• 通讯作者: H. Nakamura

Simultaneous thermodynamic and geochemical analyses for P-T-time and mass transport toward comprehensive understanding of metamorphism

对 P-T 时间和质量传递进行同步热力学和地球化学分析，以全面了解变质作用

• 发表时间: 2012
• 作者: 宇野正起;中村仁美;岩森光;宇野正起;松永智子;Masaoki Uno;Masaoki Uno
• 通讯作者: Masaoki Uno