12:00 〜 14:00
[R6P-01] 北部九州，尺岳北部火成岩類の閉鎖系・開放系における組成変化過程
キーワード：白亜紀北部九州バソリス、半深成岩、混合、熱水変質作用
【はじめに】近年，北部九州に産する白亜紀苦鉄質岩から高Mg安山岩（HMA）組成の閃緑岩（HMD）の貫入岩が報告されている．例えば，国東半島，北多久（Kamei et al., 2004），尺岳および牛斬山地域（Eshima et al., 2020; Eshima, 2021; Eshima and Owada, 2023）などが挙げられる．このようなマントル起源の苦鉄質マグマは，親マグマや地殻溶融の熱源として花崗岩質マグマの成因に強く関与すると考えられており（Reid et al., 1983），北部九州白亜紀花崗岩バソリスのマグマ成因論や花崗岩地殻の成長過程を包括的に理解するために非常に重要な岩石である．一方，HMAマグマの成因やその発生過程を明らかにする上で， HMA（HMD）岩体と同時期に活動した周囲の岩体との地質学的・岩石学的関係を検討することは極めて重要である．このような検討はHMAの活動を有する火成活動の理解を火山–深成活動や地質学的時間軸を含めた包括的な理解へと展開させる．そこで，本発表は北部九州最大のHMD岩体である尺岳岩体の北部に産する半深成岩体を含む火成岩類の閉鎖系・開放系における組成変化について検討し，白亜紀火成活動早期の深成作用について議論する． 【地質概要】尺岳北部の地質は，脇野亜層群を母岩とし，それを貫く斑状細粒トーナル岩体（PFT），単斜輝石石英閃緑岩（CQD）および小規模岩脈類から構成される．PFT岩体は5.0 km × 3.0 kmの北東–南西方向に伸びた楕円状に産し，脇野亜層群に接触変成作用を与えている．大和田ほか（1999）はPFTから109.5 ± 2.4 MaのホルンブレンドK–Ar年代を報告しており，この年代値は，北部九州花崗岩バソリス活動の早期に相当する．また，岩体内部には熱水変質作用による石英，緑泥石およびカルサイトを主とする脈が発達し，脇野亜層群との貫入境界部では，脇野亜層群の泥質部と混じり合ったぺぺライト状の組織が観察される．CQD岩体は，PFTの東に隣接し，東西約1 km，南北約700 mの小規模ストック状岩体として産する． PFTと異なり母岩（脇野亜層群，PFT）に明瞭な境界を持って貫入する．小規模岩脈類は斑状細粒閃緑岩（PFD）と単斜輝石安山岩（CA）の2岩相があり，どちらも幅1–10 m，延長は100 m以下の高角度岩脈としてPFT岩体内部で確認される．【閉鎖系（CQD）の組成変化】CQDのSiO2含有量の範囲は55.7 – 60.9 wt%であり，各元素は一連の組成変化トレンドを形成する．また，全岩–モード組成変化図では，全岩SiO2含有量58 wt%付近で組成変化トレンドの角度が変化する．斜長石の集積組織・自形性および少量の直方輝石の存在から，組成トレンドの変曲点を境にLow-SiO2 groupとHigh-SiO2 groupに区別することができる．これらのグループは微量元素組成を用いたモデル計算から分別結晶作用と集積作用を同一系内で経験したと考えられる． High-SiO2 groupには汚濁帯を伴う斜長石が一般的に産する．また，変曲点付近の試料にはAutolithが含まれる．こうした記載岩石学的特徴と化学組成の検討から，CQDは同一起源のマグマが系内で混合作用も起こしていたと考えられる．【PFTの変質鉱物】PFTは斑状組織を示す硬質な岩石である．しかし，熱水変質作用の影響で生じた変質鉱物や変質鉱物脈が確認できる．変質鉱物組み合わせから，これらは約200 – 350℃の中性変質帯で形成したと考えられる（Inoue et al., 1995）．【開放系（PFT）の組成変化】PFTは0.8–5.8の幅広いLOI値を持ち，記載的な変質度に密接に関連する．そこで，LOI値の量比からPFTを3タイプ（High-, Medium-, Low-LOI group）に区別して各種化学組成を検討した． PFTのアルカリ金属とアルカリ土類金属はLow-, Medium-およびHigh-LOIの順に組成幅が大きくなり，その変化トレンドは湾曲する．物質収支計算の検討結果から， Low-LOI group（LOI < 1.5）は，mobile elementsの移動量が少なく，分別結晶作用で説明可能である．一方で，High-LOI group （3.0 < LOI）はアルカリ金属・土類金属元素やSiO2の溶脱や付加作用が確認できる．さらに，サンプル採取密度の高い岩体西部で溶脱または付加した元素のコンターマップを作成すると，変質度の高い試料には元素の溶脱・付加作用が確認でき，岩体内部ほど，元素の溶脱や付加作用の傾向が顕著であることが明らかになった.