11:15 AM - 11:30 AM
[S2-08] Formation mechanism of "cleavable olivine"
Keywords:cleavable olivine, Subgrain boundary, Pipe diffusion
蛇紋岩化した超塩基性岩体にはcleavable olivineと呼ばれる劈開が発達したオリビンが存在する場合がある。日本国内では、神居古潭帯鷹泊超苦鉄質岩体をはじめ約10の岩体中で確認されている。通常オリビンはそれほど顕著な劈開を示さないが、cleavable olivineは(100)、(010)、(001)に平行に発達する劈開が顕著に認められ、劈開中には蛇紋石の一種であるアンチゴライトが存在する。cleavable olivineの劈開の成因は、通常の劈開の形成とは異なると考えられるため、劈開と区別して“裂開”と呼ばれている（相川、1981；Nozaka and Ito, 2011）。cleavable olivineの成因の解明は、アンチゴライト蛇紋岩の生成過程すなわち超塩基性岩体の含水化過程を明らかにし、そして超塩基性岩体の上昇のテクトニクスを考えるうえで重要だと考えられる。本研究はcleavable olivineの成因を微細組織のキャラクタリゼーションによって明らかにすることを目的とした。
用いた試料は、マリアナ前弧北部の海溝軸に沿って露出する雷神海山から採取した蛇紋岩化が進んだ超塩基性岩（ダナイト）である。このダナイトを構成するオリビンは、cleavable olivine化が進んでいる。微細組織の観察は主に、1）偏光顕微鏡、2）SEM、4）SEM-EBSD、5）TEMを用い、6）ラマン分光分析による蛇紋石鉱物の同定も行った。
観察の結果、cleavable olivineは以下の特徴を有することが明らかとなった。1）ダナイトを構成するオリビンには、[100]{0kl}のすべり系によって形成された強い格子選択配向が認めされる。また、オリビンには（100）に平行な波動消光の軸（= 亜結晶粒界）が発達する。このことから、オリビンは[100]{0kl}のすべり系による転位クリープによって塑性変形したことが分かる。2）裂開は、(100)に平行に発達した亜結晶粒界上に形成されていることが多い。亜結晶粒界は転位の配列によって形成されるため、転位の存在と裂開の形成は強く関係することが分かる。3) 裂開中にはアンチゴライトが晶出しており、その(001)とホストのオリビンの(100)はトポタキシャルな関係にある。この両者の境界は明瞭ではなく、オリビンが徐々にアンチゴライトに変化している。4）裂開中のアンチゴライト以外に、オリビンの粒界にはアンチゴライトとリザーダイトが晶出している。また、粒界にはマグネタイト、カルサイトの晶出が確認できた。すなわち本試料は二段階の蛇紋岩化作用を受けていることが明らかとなった。上記した1）～3）の特徴は、神居古潭帯鷹泊超苦鉄質岩体中から採取したcleavable olivineでも確認することができた。
微細組織の観察から考えられる雷神海山のcleavable olivineの形成過程は以下である。1) 上部マントルで、ダナイトを構成するオリビンが[100]{0kl}すべり系による転位クリープによって塑性変形した。その結果、格子選択配向が形成され、かつ(100)に平行な面上に転位が配列し亜結晶粒界が形成された。2) 亜結晶粒界を構成する転位に沿って水が拡散（パイプ拡散）し、亜結晶粒界上にアンチゴライトが晶出した。これにより裂開が形成された。その後、3）粒界にアンチゴライト、リザーダイトと、それとマグネタイト、カルサイトが晶出した。
本研究では、cleavable olivineの成因は亜結晶粒界に沿う水の拡散（パイプ拡散）と結論づけた。一般的には、オリビンのアンチゴライト化は粒界から進行する。すなわち、アンチゴライト化は体拡散による現象である。発表では、なぜ水のパイプ拡散が卓越したのかということを議論したい。
引用文献：相川 (1981) 岩石鉱物鉱床学会誌, 76, 61-67. Nozaka and Ito (2011) Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 106, 36-50.
用いた試料は、マリアナ前弧北部の海溝軸に沿って露出する雷神海山から採取した蛇紋岩化が進んだ超塩基性岩（ダナイト）である。このダナイトを構成するオリビンは、cleavable olivine化が進んでいる。微細組織の観察は主に、1）偏光顕微鏡、2）SEM、4）SEM-EBSD、5）TEMを用い、6）ラマン分光分析による蛇紋石鉱物の同定も行った。
観察の結果、cleavable olivineは以下の特徴を有することが明らかとなった。1）ダナイトを構成するオリビンには、[100]{0kl}のすべり系によって形成された強い格子選択配向が認めされる。また、オリビンには（100）に平行な波動消光の軸（= 亜結晶粒界）が発達する。このことから、オリビンは[100]{0kl}のすべり系による転位クリープによって塑性変形したことが分かる。2）裂開は、(100)に平行に発達した亜結晶粒界上に形成されていることが多い。亜結晶粒界は転位の配列によって形成されるため、転位の存在と裂開の形成は強く関係することが分かる。3) 裂開中にはアンチゴライトが晶出しており、その(001)とホストのオリビンの(100)はトポタキシャルな関係にある。この両者の境界は明瞭ではなく、オリビンが徐々にアンチゴライトに変化している。4）裂開中のアンチゴライト以外に、オリビンの粒界にはアンチゴライトとリザーダイトが晶出している。また、粒界にはマグネタイト、カルサイトの晶出が確認できた。すなわち本試料は二段階の蛇紋岩化作用を受けていることが明らかとなった。上記した1）～3）の特徴は、神居古潭帯鷹泊超苦鉄質岩体中から採取したcleavable olivineでも確認することができた。
微細組織の観察から考えられる雷神海山のcleavable olivineの形成過程は以下である。1) 上部マントルで、ダナイトを構成するオリビンが[100]{0kl}すべり系による転位クリープによって塑性変形した。その結果、格子選択配向が形成され、かつ(100)に平行な面上に転位が配列し亜結晶粒界が形成された。2) 亜結晶粒界を構成する転位に沿って水が拡散（パイプ拡散）し、亜結晶粒界上にアンチゴライトが晶出した。これにより裂開が形成された。その後、3）粒界にアンチゴライト、リザーダイトと、それとマグネタイト、カルサイトが晶出した。
本研究では、cleavable olivineの成因は亜結晶粒界に沿う水の拡散（パイプ拡散）と結論づけた。一般的には、オリビンのアンチゴライト化は粒界から進行する。すなわち、アンチゴライト化は体拡散による現象である。発表では、なぜ水のパイプ拡散が卓越したのかということを議論したい。
引用文献：相川 (1981) 岩石鉱物鉱床学会誌, 76, 61-67. Nozaka and Ito (2011) Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 106, 36-50.