九州西端に位置する白亜紀沈み込み帯の長崎変成岩西彼杵ユニット(85-60 Ma: Miyazaki et al., 2017)の雪浦蛇紋岩メランジェから,泥質片岩基質中にマイクロダイヤモンド集合体を発見した.西彼杵ユニットは緑簾石青色片岩相に属し,結晶片岩類(泥質砂質片岩を主とし,少量の塩基性片岩を伴う)に少量の蛇紋岩ならびに蛇紋岩―塩基性岩複合岩体を伴う.後者は蛇紋岩メランジュの性格を有する.蛇紋岩メランジュはアクチノ閃石片岩の基質中に種々の大きさと岩質の構造岩塊を含む(Nishiyama et al., 2017a).構造岩塊の変成度は1.5 GPa, 450 C(含石英ヒスイ輝石岩:Shigeno et al., 2011)から1.8 GPa, 650 Cまで(ザクロ石‐緑簾石-バロワ閃石岩:ザクロ石中に単斜輝石,フェンジャイトの包有物を含む)幅広い温度圧力条件を示す.雪浦メランジュは西彼杵ユニットの最西端に位置し,西彼杵ユニットとその西方の大瀬戸花崗閃緑岩(100 Ma)を境する呼子の瀬戸断層沿いに発達する.また大瀬戸花崗閃緑岩は第三紀堆積岩類(松島層群・西彼杵層群)に不整合に覆われ,西彼杵ユニットに接触変成作用を与えていない(服部ほか,1993). われわれはこれまで雪浦メランジュからいくつかの産状のマイクロダイヤモンドを報告してきた.それらは,クロミタイト中の包有物,石英-炭酸塩岩中のシュードタキライト様脈中のもの,そして泥質片岩の強く変形した黄鉄鉱中の包有物などである(Nishiyama et al., 2017b).今回われわれは,新たに泥質片岩の基質中にマイクロダイヤモンド集合体を発見した.それらはフェンジャイトと緑泥石の粒間に常に炭酸塩鉱物を伴って産する.炭酸塩鉱物はドロマイト,マグネサイト,方解石でこの順に頻度が高い.マイクロダイヤモンド集合体は径10-50 ミクロンで,Siに富む鉱物(同定不可)の基質中に多数のマイクロダイヤモンド結晶が集合している.個々のマイクロダイヤモンド結晶は自形ないし半自形結晶で,径0.3-0.6 ミクロン程度である.同定はSEM-EDS,ラマン分光法,ならびに透過電顕による電子線回折法によって行った.マイクロダイヤモンドを含む泥質片岩は蛇紋岩メランジュ中の構造岩塊で,石墨+緑泥石+フェンジャイト+アルバイト+石英+黄鉄鉱+チタナイト仮像(アナテーズ+石英+炭酸塩鉱物)からなり,石墨のラマンスペクトルからその形成温度は450 C程度と見積もられる.緑簾石もローソン石も含まない.この泥質片岩は,ドロマイト層が片理(S1)に平行に発達し,片理とともに非対称に褶曲(F2)しているという特徴がある.またドロマイト脈がこれらの構造を切って発達している.蛇紋岩メランジュ以外の場所に発達する泥質片岩にはドロマイトもマイクロダイヤモンドも見られないが,鉱物組合せはザクロ石と緑簾石が加わることを除けば同じである.この発見は,泥質片岩の基質中に産するマイクロダイヤモンドの世界最初の報告である.また島弧-海溝系の沈み込み帯からの最初のマイクロダイヤモンドの発見でもあり,冷たい沈み込み帯においては付加体がダイヤモンドの安定領域まで沈み込んでいることを示唆している.このマイクロダイヤモンドは世界最低温の形成条件(450 C)を示すことでも注目される.この低温条件こそが,西彼杵ユニットの上昇過程において,泥質片岩の基質中でマイクロダイヤモンドが石墨に転移せずに保存される要因であったと考えられる.地球物理学的には,大陸衝突帯のみならず,島弧-海溝系の沈み込み帯においてもダイヤモンド安定領域に達する超高圧変成作用が実現されている点を示した点が特記される.服部仁・井上英二・松井和典,1993,地域地質研究報告 神浦地域の地質,地質調査所.Miyazaki, et al., 2017, Terra Nova, 00:1-7. https://doi.org/10.1111/ter.12322Nishiyama et al., 2017a, JMPS, 112, 197-216.Nishiyama et al., 2017b, JpGU Ann. Meeting AbstractShigeno et al., 2012, Eur. Mineral, 24, 289-311.
1 0 0 0 ビリビリアルカリ層状貫入岩体の岩石学的研究
インドネシア・スラウェシ島南部のビリビリアルカリ層状貫入岩体の産状を調査し,岩体内部に発達する火成層状構造の成因を検討した.その結果以下のことが判明した.(1)岩体内部には貫入面から内部に向かって120mの範囲に渡り,197枚の層が確認された.全ての層の厚さを計測した結果,層の厚さは貫入面近くで薄く,岩体内部に向かって徐々に厚くなるスペース則に従うことがわかった.(2)一枚の層は,有色鉱物(カンラン石・単斜輝石)に富む堅い部分と,無色鉱物(斜長石・アルカリ長石・リューサイト・沸石)に富む柔らかい部分の互層よりなる.堅い部分の全岩組成は柔らかい部分に比してNa2Oに富み,K2Oに乏しい.その他の成分については顕著な差は認められない.(3)貫入面から岩体内部に向かって5m間隔で(堅い部分,柔らかい部分に無関係に)試料を採取し,その全岩化学組成を求めた.その結果,それらの組成の範囲は一枚の層の中の組成範囲とほぼ同じであることが分かった.このことは,マグマが貫入した後,マグマ溜まり内部で対流が起こり,マグマの化学組成が均一化したこと,ならびに化学組成の変化は層状構造の形成に伴って起こったことを示す.(4)堅い部分の長石の化学組成は,Or-Ab-Anの3成分図において,約900℃のソリダスに沿う全組成範囲に幅広く分布するのに対し,柔らかい部分の長石は組成範囲が狭く,アノーソクレースやサニディンは出現しないか,出現頻度が非常に小さい.このことは堅い部分が結晶化する際にメルト中の拡散が十分進行せず,全体的に非平衡な状態であったことを示す.柔らかい部分は非平衡の度合いが小さく,ゆっくり冷却したことを示す.(5)以上の事実から,層状構造は対流によって良く撹拌されているマグマ溜まりの境界部(母岩との接触部)において,熱境界層が形成され,その内部でソーレー効果によって形成されたと考えられる.
1 0 0 0 ラマン地質圧力計における問題点の検証
- 著者
- 纐纈 佑衣 冨岡 優貴 西山 忠男 榎並 正樹
- 雑誌
- 一般社団法人日本鉱物科学会2021年年会・総会
- 巻号頁・発行日
- 2021-08-11
1 0 0 0 OA 合成Fe-Mgカンラン石単結晶の波動累帯構造
- 著者
- 西山 忠男 宮崎 一博 伊東 和彦 佐藤 博樹 金澤 英樹 玉田 攻 北澤 恒男 小池 正義
- 出版者
- Japan Association of Mineralogical Sciences
- 雑誌
- 日本鉱物学会年会講演要旨集
- 巻号頁・発行日
- pp.47, 2004 (Released:2005-03-10)
Ito et al.(2003)において合成されたカンラン石単結晶中に見られる波動累帯構造の詳細を報告し,成因を考察する.これまで2成分系において成長速度の濃度依存性を組み込んだ拡散境界層モデルが提唱されているが,われわれの場合組成変動幅が小さいので問題にならず,既存のモデルでは説明不可能である.ここではメルト中の拡散が2成分系ではなく3成分系で起こると考え,FeOとMgOの拡散係数の大きさが有意に異なる場合はSiO2のアップヒル拡散が生じることを示す.カンラン石の成長によりこのようなアップヒル拡散が生じると,拡散境界層におけるメルト組成は,カンラン石のバルク組成から外れることになり,それにより成長が阻害される.SiO2の濃度勾配が解消され,拡散境界層のバルク組成が再びカンラン石のそれに近くなると成長が再開する.このようなフィードバック機構により波動累帯構造が形成されると考えられる.
1 0 0 0 OA 超塩基性メランジにおける流体–岩石相互作用と変形:アイソコン法を用いた研究例
- 著者
- 森 康 重野 未来 西山 忠男
- 出版者
- 一般社団法人日本鉱物科学会
- 雑誌
- 日本鉱物科学会年会講演要旨集 日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
- 巻号頁・発行日
- pp.53, 2011 (Released:2012-03-28)
本研究は、西彼杵変成岩類の超塩基性メランジにおける流体–岩石間反応と変形の相互作用についてアイソコン法を用いて考察する。泥質片岩の構造岩塊の周縁部には厚さ数cmの曹長岩化帯が見られる。アイソコン解析の結果は、曹長岩化に伴うH2OとCの溶脱、LILEとHFSEおよびREEの分別、約20 vol.%の固相体積の減少を示した。この体積減少量は曹長岩化で生成される流体相(H2O、CH4)では補えず、間隙水圧力が減少して流体の移動や岩石の延性変形が促進された可能性がある。一方、ヒスイ輝石岩の構造岩塊も曹長岩の反応帯を伴う。アイソコン解析の結果は、反応帯形成に伴うK2O、H2O、Sr、Baなどの付加、SiO2、Na2O、Fe2O3などの溶脱、約10 vol.%の固相体積の増加を示した。反応帯は、透水率を低下させてヒスイ輝石岩の後退変成作用を抑制したかもしれない。
1 0 0 0 21世紀にむけての岩石学の展望 : I.高圧変成帯を中心として
- 著者
- 鳥海 光弘 榎並 正樹 平島 崇男 渡辺 暉夫 Wallis Simon 高須 晃 西山 忠男
- 出版者
- 日本地質学会
- 雑誌
- 地質学論集 (ISSN:03858545)
- 巻号頁・発行日
- no.49, pp.71-88, 1998-03-27
この多人数の著者による論文は, 将来の進歩に向けての展望と戦略に重点を置いて, 岩石学の展開を議論する。鳥海は来るべき21世紀に向けての岩石学の使命とそれを達成するための戦略についての個人的見解を述べる。榎並と平島は高圧・超高圧変成作用の現代的視点を議論する。彼らは, 岩石学の古典的な手法が, 熱モデル・テクトニックモデルと結合された場合には, その温度・圧力履歴を解明するのに大変有用であることを示す。"テクトニクス"の定義の議論から始めて, ウォリスはテクトニクスにおけるこれまでの解釈についていくつかの重要な疑義を呈している。造山帯において単純剪断よりは伸長テクトニクスの証拠が増加していることはその一例である。大陸地殻のテクトニクスは地球科学において現在でもなお盛んな研究領域である。彼は大陸地殻の変形についてのプレートテクトニクスを越える最近のアイデア, 例えば大陸リソスフェアを堅いプレートではなく粘性流体とみなす考えなど, を議論している。渡辺は過去の超大陸, ロディニア, の再構成に関する最近の進歩をレビューし, テクトニックプロセスの解釈における inverse modelingとforward modelingの重要性を議論する。高須は年代測定法の岩石学への応用の最近の進歩, 特にSHRIMPやCHIMEなどの微小領域年代測定法を議論している。彼は間違っているかも知れない年代測定のデータに信を置きすぎる人たちによるその応用の危険な側面を強調している。
1 0 0 0 OA Scope of 'Geoscience and society'
- 著者
- 西山 忠男
- 出版者
- 日本地球惑星科学連合
- 雑誌
- 日本地球惑星科学連合2016年大会
- 巻号頁・発行日
- 2016-03-10
This is a union session jointed with AGU.The theme of this session is”Geosciences and society: What is the role of geoscientists? Do we really need geoscientists? And if so how to suggest vocations among the young generations?"We anticipate that this special session will be particularly stimulating, as it will provide useful comparisons of a single situation in two countries with different educational and societal contexts.List of moderator and panelists with affiliation and specialtyModerator: Prof. Asahiko Taira (JAMTEC) geology and marine geosciencePanelists :1. Prof. Haruo Hayashi (National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention) social psychology, psychology for disaster prevention, human behavior on the disaster2. Prof. Muneo Hori ( Earthquake Research Institute, The University of Tokyo) earthquake engineering, computational mechanics, simulation of social science3. Prof. Toshio Yamagata (JAMSTEC) meteorology, ocean physics, earth fluid mechanics4. Prof. Satoko Ooki (Keio University) seismology, earthquake disaster, disaster prevention education5. Prof. Stephen P. Obrochta (Akita University) paleoceanography, paleoclimate, stratigraphy