12:30 〜 14:00
[R8-P-05] 長野県伊那地域を例とした，三波川帯低変成度域に分布する超苦鉄質岩類の岩石学的記載
「発表賞エントリー」
キーワード：三波川帯、超苦鉄質岩類、緑泥石帯、伊那地域
沈み込み帯起源低温高圧型変成岩の分布地域では，高変成度域に産する超苦鉄質岩類は，沈み込み帯深部の情報を保持する可能性がある．これら超苦鉄質岩類は，海洋プレート側の「沈み込むスラブ」と大陸プレート側の「ウェッジマントル」を起源とする2つの可能性が挙げられる．高圧変成帯の一つである三波川帯では，四国中央部において上記起源に関する詳細な議論がなされている（Hattori et al., 2010; Aoya et al., 2013）．特に，Aoya et al. (2013)は，超苦鉄質岩類の分布と同地域の主要岩相である泥質岩の鉱物組み合わせに基づく変成分帯との空間的関係性を議論し，超苦鉄質岩類の分布が深さ~30－35 kmに相当するざくろ石帯以上の高変成度域にのみ偏在することから，ウェッジマントル起源であると結論付けている．一方，他地域の三波川帯では，より浅部域からの上昇を示唆する緑泥石帯においても超苦鉄質岩類の分布が確認されている．これら低変成度域における岩石学的な検討は，四国中央部との比較検討，ウェッジマントルの分布深度推定，さらには，三波川帯の上部マントル物質の広域的な上昇メカニズムの議論において重要である．そこで本研究では，長野県伊那地域の緑泥石帯に分布する超苦鉄質岩類に着目し，岩石学的記載と鉱物化学組成分析を行った．
研究地域は，中央構造線と糸魚川—静岡構造線の会合部にあたり，これら2つの断層に挟まれて三波川帯が南北方向に狭長に分布している．三波川帯は，断層を境に西の泥質岩，苦鉄質岩，および超苦鉄質岩類を主体とした三波川結晶片岩類と，東の苦鉄質岩類および超苦鉄質岩類を主体とした御荷鉾緑色岩類から構成される（牧本ほか，1996）．本研究では，三波川結晶片岩類分布域において，東西200 m×南北3 kmの規模で泥質岩に挟まれて産する芝平地域の超苦鉄質岩体（以下，芝平超苦鉄質岩体とする）を対象として，隣接する泥質岩との境界部から岩体中央部にかけて計7試料を採取した．
芝平超苦鉄質岩体は，大部分が強い蛇紋岩化作用を受けている．主な鉱物組み合わせは，蛇紋石，磁鉄鉱，およびクロムスピネルであり，一部，カンラン石，単斜輝石，およびブルーサイトを含む．蛇紋石は，主にメッシュ状組織を示すリザダイトとそれらを切るクリソタイル脈から構成され，メッシュリムに沿って細粒な磁鉄鉱が濃集する．クロムスピネルは，蛇紋石やカンラン石の粒間や包有物として認められ，半自形～自形を示す．空間的な特徴としては，泥質岩境界に近いほど蛇紋岩化作用が顕著に認められる一方，岩体中央部では，カンラン石を含むものやメッシュ組織内部にのみブルーサイトを残すものが認められる．また，岩体中央部のカンラン石を含む試料のクロムスピネルのMg# [= Mg/(Mg + Fe2+)]は0.40～0.42，Cr# [= Cr/(Cr + Al + Fe3+)]は0.51～0.53，YFe [= Fe3+/(Cr + Al + Fe3+)]は0.14～0.16，TiO2の含有量は1.7～1.9 %である．
上記クロムスピネルの組成データは，大局的には前弧かんらん岩の組成（e.g., Ishii et al., 1992）と類似する．一方で，四国中央部三波川帯の超苦鉄質岩体と比較すると，Cr#は低い値を示す．また，四国中央部の蛇紋石が主にアンチゴライトから構成されていることも相違点として挙げられ（e.g., Kawahara et al., 2016），本研究地域を含め三波川帯低変成度域に産する超苦鉄質岩体の起源推定には更なる検討が必要である．
【引用文献】Aoya et al., 2013, Geology, 41, 451–454; Hattori et al., 2010, Island Arc, 19, 192–207; Ishii et al., 1992, Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 125, 445–485; Kawahara et al., 2016, 254–255, 53–66; 牧本ほか, 1996, 地域地質研究報告（5万分の1地質図幅）．
研究地域は，中央構造線と糸魚川—静岡構造線の会合部にあたり，これら2つの断層に挟まれて三波川帯が南北方向に狭長に分布している．三波川帯は，断層を境に西の泥質岩，苦鉄質岩，および超苦鉄質岩類を主体とした三波川結晶片岩類と，東の苦鉄質岩類および超苦鉄質岩類を主体とした御荷鉾緑色岩類から構成される（牧本ほか，1996）．本研究では，三波川結晶片岩類分布域において，東西200 m×南北3 kmの規模で泥質岩に挟まれて産する芝平地域の超苦鉄質岩体（以下，芝平超苦鉄質岩体とする）を対象として，隣接する泥質岩との境界部から岩体中央部にかけて計7試料を採取した．
芝平超苦鉄質岩体は，大部分が強い蛇紋岩化作用を受けている．主な鉱物組み合わせは，蛇紋石，磁鉄鉱，およびクロムスピネルであり，一部，カンラン石，単斜輝石，およびブルーサイトを含む．蛇紋石は，主にメッシュ状組織を示すリザダイトとそれらを切るクリソタイル脈から構成され，メッシュリムに沿って細粒な磁鉄鉱が濃集する．クロムスピネルは，蛇紋石やカンラン石の粒間や包有物として認められ，半自形～自形を示す．空間的な特徴としては，泥質岩境界に近いほど蛇紋岩化作用が顕著に認められる一方，岩体中央部では，カンラン石を含むものやメッシュ組織内部にのみブルーサイトを残すものが認められる．また，岩体中央部のカンラン石を含む試料のクロムスピネルのMg# [= Mg/(Mg + Fe2+)]は0.40～0.42，Cr# [= Cr/(Cr + Al + Fe3+)]は0.51～0.53，YFe [= Fe3+/(Cr + Al + Fe3+)]は0.14～0.16，TiO2の含有量は1.7～1.9 %である．
上記クロムスピネルの組成データは，大局的には前弧かんらん岩の組成（e.g., Ishii et al., 1992）と類似する．一方で，四国中央部三波川帯の超苦鉄質岩体と比較すると，Cr#は低い値を示す．また，四国中央部の蛇紋石が主にアンチゴライトから構成されていることも相違点として挙げられ（e.g., Kawahara et al., 2016），本研究地域を含め三波川帯低変成度域に産する超苦鉄質岩体の起源推定には更なる検討が必要である．
【引用文献】Aoya et al., 2013, Geology, 41, 451–454; Hattori et al., 2010, Island Arc, 19, 192–207; Ishii et al., 1992, Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 125, 445–485; Kawahara et al., 2016, 254–255, 53–66; 牧本ほか, 1996, 地域地質研究報告（5万分の1地質図幅）．