[S-CG67_1PM2] 海洋底地球科学

[SCG67-09] 西フィリピン海盆内背弧海盆玄武岩組成とマントルダイナミクスとの関係

原口 悟¹、*石井 輝秋² (1.東京大学工学部、2.深田地質研究所)

キーワード：背弧海盆玄武岩, 液相濃集元素比, マグマ起源物質, マントルダイナミクス

フィリピン海プレートは数次に渡る背弧海盆拡大によって拡張してきたが、このうち25~15Maに拡大した四国海盆について、拡大時に背弧側よりenrichしたマントルが流入したことが九州パラオ海嶺、現伊豆弧両方の基盤岩組成から示された(Ishizuka et al., 2011, Haraguchi et al., 2012)。さらに、原口他(2013年合同大会、火山学会秋季大会)はDSDP Leg58, ODP Leg131等の四国海盆内の掘削試料からマントル流入の進行を考察した。本研究では、四国海盆拡大に先行する西フィリピン海盆の背弧海盆玄武岩に検討対象を拡大し、基盤岩組成からマントルダイナミクスを考察したい。西フィリピン海盆での国際海洋掘削計画(Deep Sea Drilling Project: DSDP)による掘削は四国海盆と同じく第31節が最初で、その後第59節、統合海洋掘削計画(Ocean Drilling Program: IODP)第195節で掘削が行われた。また、拡大軸附近ではよこすかY9611航海でしんかい6500による潜航、かいれいKR9801航海ではドレッジによる基盤岩採取が行われている(e.g. Fujioka et al., 1999)。本研究では、これらの採取試料のうちDSDP Leg58 Site446およびODP Leg195 Site1201で採取された基盤岩の全岩組成分析を新規に行い、先行研究による四国海盆基盤岩の分析値と比較する。Site1201は西フィリピン海盆東部、セントラルベーズンフォールトの北約500km、九州パラオ海嶺の西約50kmの位置にあり、物理探査点WP-1の設置を主目的として掘削された。厚さ500m以上の堆積物に覆われているのが特徴である。基盤岩は九州パラオ海嶺に近いにもかかわらず島弧的な特徴が見られず、西フィリピン海盆のBABBである。SiO₂量が49~53 wt%の範囲、MgO量は5~8 wt%の範囲で、四国海盆のSite442~444の基盤岩に類似するが、TiO₂量は0.9~1.0 wt%で、四国海盆基盤岩が1.2~1.8 wt%なのに対して顕著に低い。アルカリ元素はNa₂Oが1.6-2.8 wt%、K₂Oが0.1~1.6 wt%で、四国海盆基盤岩と比べるとK₂Oは類似するがNa₂Oは顕著に低い。微量元素はCrが320~420ppmと顕著に高く、未分化であることが伺えるのに対して、Sr, Y, Zrが低い。また、Zr/Y比、Nb/Zr比も低く、Ishizuka et al. (2011)およびHaraguchi et al. (2012)による「四国海盆拡大前のdepleteしたマントル」の存在が示唆される。Site446は大東海嶺と沖大東海嶺の間の南大東海盆西部に位置している。堆積物の厚さは360mで、基盤岩は掘削孔最下部の約60mから採取された。音響調査から、この火山岩は基盤ではなく、堆積物中への貫入岩体と考えられる、この火山岩体は、アルカリ系列に属する他、TiO₂量が4~5 wt%以上と極めて高いのが特徴で、高いTiO₂量は西フィリピン海盆北部のウルダネタ海台のプレート内火山活動や、近傍の大東海嶺、沖大東海嶺(Ishizuka et al., 2013)にも認められないものである。このため、40Ma頃に西フィリピン海盆西部で活動したとされるマントルプルーム(Dechamps and Laremund 2002)とは異なる化学的特徴を持つプルームが複数回活動していた可能性がある。これらの分析結果とフィリピン海プレート内他地域のデータを比較し、マグマ起源物質および30Ma以前のマントルダイナミクスを考察したい。