一般社団法人日本鉱物科学会2023年年会・総会

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R6:深成岩・火山岩及び サブダクションファクトリー

2023年9月16日(土) 12:00 〜 14:00 83G,H,J (杉本キャンパス)

12:00 〜 14:00

[R6P-08] 富山県東部,朝日町地域に分布する中新世火山岩類と更新世火山岩類の岩石学的・地球化学的特徴

石井 孝高1、滝澤 拓実2、*髙橋 俊郎3 (1. (株)北陽建設、2. 柏崎市立東中学校、3. 新潟大・理)

キーワード:Sr-Nd同位体比、安山岩、富山県、中新世、更新世

日本海沿岸には,漸新世から鮮新世にかけて活動した火山岩類が広く分布している.それらは日本海拡大に関連した火成活動によって形成したと考えられている.特に東北日本孤については多くの研究が行われており,例えばShuto et al. (2015)では,およそ15Maを境に玄武岩類のSr-Nd同位体比組成が肥沃的な組成から枯渇的に変化することから,15Ma前後にそれらの起源物質が,同位体組成的に肥沃的なリソスフェアリックマントルから枯渇的なアセノスフェアリックマントルに変化したと議論している.一方,糸魚川-静岡構造線よりも西側の北陸地域にも漸新世から中新世に活動した火山岩類が広く分布しており,いくつかの研究によって多様な岩石学的特徴を示す安山岩類が分布していることが報告されている(例えば髙橋・周藤,1999).しかし,それらの地球化学的特徴,特に同位体比組成の報告は少なく,地殻・マントルの時空的変遷や東北日本孤で議論されている中新世火成活動のアセノスフェアの影響などについては解析が進んでいない.
本研究では,北陸地域の北東端にあたる富山県朝日町周辺に分布する中新統の雁蔵層の火山岩類と更新統の宮崎層の火山岩類について,全岩化学組成およびSr-Nd同位体比組成分析を行い,これまでに得られている北陸地域の中新世火山岩類および北部フォッサマグナ地域の新第三紀以降の火山岩類との比較を行った.
雁蔵層を構成する安山岩類は,主に主に複輝石安山岩からなり,一部の試料中には仮像カンラン石斑晶が認められた.宮崎層を構成する安山岩類は,主に角閃石複輝石安山岩からなり,極稀に変成岩起源と考えられる融食形を呈す主に黒雲母と石英からなる捕獲岩片を含む.
雁蔵層の安山岩類は,ややK2Oに富む玄武岩質安山岩から安山岩(SiO2=54-61wt%, K2O=1.3-2.3wt%)であり,FeO*/MgO vs SiO2図上でソレアイト系列の分化トレンドを示す.これらのSr-Nd同位体比は,肥沃的な組成範囲を示し,それぞれ0.7070-0.7085,0.51215-0.51235であった.宮崎層の安山岩類は,雁蔵層の安山岩類と比べてわずかにK2Oに富む安山岩(SiO2=57-62wt%, K2O=1.8-2.5wt%)で,FeO*/MgO vs SiO2図上でカルクアルカリ系列の分化トレンドを示す.これらのSr-Nd同位体比は,それぞれ0.7060-0.7074,0.5124-0.5125の範囲を示し,雁蔵層と比べてわずかに枯渇的な特徴を持つ.雁蔵層の全岩化学組成・同位体比組成は,本地域より西方の八尾地域や立山地域に分布する中新統岩稲層および福平層を構成するソレアイト系列の安山岩と比べて一部のLIL元素やHFS元素(K2O, Ba, Zrなど)が若干富むものの,組成変化傾向や同位体比組成の特徴は類似する.また,本地域より東方約30kmの糸魚川地域の中新世火山岩類とも同位体比の組成範囲はおよそ一致する.一方,宮崎層の安山岩類は,枯渇的な同位体比組成を示す糸魚川地域の鮮新世-更新世の火山岩類とは特徴が異なり,およそ中新世の火山岩類とその同位体比の範囲が重なる.
以上のことは,糸魚川-静岡構造線を境にして,特に更新世の火成活動においてマグマの起源物質またはマグマ進化過程が異なることを示唆し,その原因については今後の議論が必要である.

引用文献 [1] Shuto et al., 2006, Journal of Petrology, 56, 2257-2294.; [2] 髙橋・周藤, 1999, 地質学雑誌, 105, 789-809.