[S-CG58] 岩石・鉱物・資源

[SCG58-P05] 北部フォッサマグナ新第三紀深成岩類の希土類元素組成

*川野 良信¹ (1.立正大学地球環境科学部環境システム学科)

キーワード：北部フォッサマグナ, 新第三紀, 深成岩, 希土類元素

北部フォッサマグナには新第三紀に活動した，主として石英閃緑岩から構成される，若い深成岩体が多数点在する(相馬, 1968；久保田, 1991)．これらの岩体は南西部の美ヶ原-霧ヶ峰地域（茅野，下諏訪，和田，松本，美ヶ原，余里岩体）から，須坂-上田地域（上田，堀切，妙徳・米子岩体）を経て，巻機-谷川地域（巻機山，谷川岳，赤湯岩体）にかけて帯状に配列し，南西部から北東部へ向かうにつれ活動時期が若くなる傾向が認められる(大平ほか, 1999；川野, 2000)．また，これら石英閃緑岩の一部は低K₂O/Na₂O比，低Sn含有量によって特徴付けられ，上部マントル起源と考えられている(石原ほか, 1976)．川野(2014)はこれらの岩石のSr,Nd同位体比組成値を報告し，マントル起源のマグマが地殻物質と様々な割合で反応して形成したと推定した．今回，川野(2014)で同位体組成を報告した17試料についてLA-ICP-MSによる希土類元素分析結果を報告する．
　コンドライトで規格化した希土類元素のパターンをみると，美ヶ原-霧ヶ峰地域に分布する岩体では茅野，下諏訪岩体で弱いEuの負異常が認められるが，他の４岩体では認められない．松本，和田，茅野岩体は軽希土の右下がりのパターンを（La/Sm_N = 2.3-4.2），６岩体全てで重希土はほぼ平坦なパターンをそれぞれ示す(Gd/Yb_N = 1.1-1.4)．ただし，和田岩体は他の５岩体よりも重希土に乏しい特徴がある．須坂-上田地域の岩体では妙徳・米子岩体で弱いEuの負異常が認められるが，他の２岩体には見られない．また，妙徳・米子岩体は他の２岩体に比して高いLa/Sm_N 比(2.3-5.1)を示し，３岩体全てにおいて重希土のパターンはほぼ平坦である(Gd/Yb_N = 1.0-1.5)．巻機-谷川地域では，巻機山，谷川岳岩体共にEuの負異常が認められる．また，両岩体共に重希土のパターンは平坦であるが(Gd/Yb_N = 1.2-1.3)，軽希土のパターンは右下がりの傾向がある(La/Sm_N = 2.5-2.8)．全ての領域の岩石において，SiO₂の増加に伴いLa/Sm_NとLa/Yb_Nも大きくなる傾向が見られるが，Gd/Yb_Nはほとんど変化しない．このことは，分化に伴い軽希土が残液に濃集するものの，重希土濃度の変化は小さかったことを示している．また，茅野，下諏訪，妙徳・米子，巻機山，谷川岳の各岩体にはEuの負異常が認められ，これらの岩体のEu/Eu^*(0.61-0.80)は他の岩体のそれ(0.87-1.25)よりも小さい．Eu/Eu^*はSiO₂の増加に伴い減少する弱い傾向が認められるが，美ヶ原-霧ヶ峰地域に分布する岩石は，須坂-上田地域や巻機-谷川地域の岩石よりも僅かに高いEu/Eu^*変化傾向を示している．
　このように，それぞれの地域に分布する深成岩類は独特の希土類元素組成の特徴をもち，同じ地域内であっても起源物質やマグマプロセスに違いがあったことを示している．