日本地球惑星科学連合2021年大会

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[J] 口頭発表

セッション記号 S (固体地球科学) » S-VC 火山学

[S-VC31] 火山噴火のダイナミクスと素過程

2021年6月5日(土) 13:45 〜 15:15 Ch.25 (Zoom会場25)

コンビーナ:鈴木 雄治郎(東京大学地震研究所)、並木 敦子(名古屋大学 大学院環境学研究科 地球環境科学専攻)、大橋 正俊(東京大学地震研究所)、座長:鈴木 雄治郎(東京大学地震研究所)、大橋 正俊(東京大学地震研究所)

14:30 〜 14:45

[SVC31-03] 日高帯北部・下川オフィオライトにおける高発泡ドレライト岩床の高発泡の要因及び, ドレライト中の粗面岩の起源

*加藤 聡美1、宮下 純夫2 (1.新潟大学大学院自然科学研究科、2.北海道総合地質学研究センター)

キーワード:北海道日高帯、ドレライト岩床、下川オフィオライト、発泡

1.はじめに

 下川オフィオライトにおいて,高発泡がみられるドレライト岩床が3か所で確認されている. 未固結堆積物中に貫入した大規模なドレライト岩床が高い発泡度を示す(宮下, 1999).高発泡ドレライト岩床1の縁辺部と内部には,岩石組織, 気泡組織に差異がみられる.下川オフィオライトに限らず, これまで溶岩に関して地表到達後の結晶作用と気泡組織を扱った研究事例は少ない.本発表では,これらの結晶組織,発泡度を明らかにし,高発泡ドレライト岩床1の発泡の要因の検討を行った.また,下川オフィオライト中に産する高発泡ドレライト岩床1から見つかったアルバイト-カリ長石集合物(形状は脈状のものと不定形の集合物の2種類がある)の地質学的,化学的特徴を明らかにし,その起源について検討を行った.

2.地質概説

 下川オフィオライトは北海道中央部の北部に位置する.不完全ながらオフィオライト層序を有し,下位から蛇紋岩化したハルツバージャイト,斜長岩質斑レイ岩,主体部下部はドレライトと堆積岩との厚い互層・上部は枕状溶岩・中部は両者の中間,最上部は角礫岩から構成される. ドレライト類はMORB組成を示す(Miyashita and Watanabe,1988).

3.高発泡ドレライト岩床1の産状記載・気泡組織・石基組織

 高発泡ドレライト岩床1の層厚は22 m以上, 24 m以下である. 斜長石, 単斜輝石, 不透明鉱物からなるドレライトである. 下位の堆積岩との接触部はハイアロオフィティック組織で, 内部はドレライト組織を示す. 最上部の岩石は, 少し細粒なドレライト組織を示す. 気泡の形状は不定形であり, サイズは約1mm2, 気泡を埋める鉱物は緑泥石と石英である. 高発泡ドレライト岩床1全体にわたる22か所において,発泡度の計測を行った.接触部は無発泡で,内部の発泡度は5%以上であり気泡に富んでいる.しかし,アルバイト-カリ長石脈の周囲では,8-10.5%と突出して気泡に富む.次に,8枚の岩石薄片を用いて石基斜長石数密度を測定した.高発泡ドレライト岩床1の石基斜長石結晶数密度は,接触部が40個/mm2で細粒であり,内部は4-6個/mm2で粗粒である.脈に隣接するサンプルは,全体の傾向から外れ15個/mm2と細粒になっている.

4.アルバイト-カリ長石集合物の岩石記載

 高発泡ドレライト岩床1の8 か所から, アルバイトとカリ長石, スチルプノメレン, 緑泥石で構成されるアルバイト-カリ長石集合物を確認した. 脈状および不定形となる2種類の形状を確認している.カラーマップからは高発泡ドレライト岩床1下位の接触急冷縁では結晶粒間にアルバイト-カリ長石脈が分散している産状が見られ, 集合物のサイズは100μm以下である.接触急冷縁以外の場所ではすべて脈状の形状をなす.脈の幅は2 mm前後で,他の脈よりも太い.脈の境界は曲線状で,方解石などの他の脈によって切られている.脈に隣接するドレライトの結晶はこの脈によって切られていない.鉱物化学組成とカラーマップからは,脈の主要構成鉱物はアルバイトとカリ長石である. SEM-EDS点分析44点の平均値は,粗面岩(IUGS火成岩分類)であった. カラーマップから求めた鉱物面積比にEPMA-WDS点分析で測定した鉱物化学組成を用いて計算した値も粗面岩であった. アルバイト-カリ長石脈中にも稀に気泡がみられる. 形状は不定形であり, サイズは約3 mm2, 気泡を埋める鉱物は緑泥石と石英である. MORBの結晶分化作用から粗面岩ができるとは考えにくい. 粗面岩はマグマ系外からもたらされたと考えられる.

5.考察

下川オフィオライトの玄武岩類は全般的に発泡度が低いが, 比較的厚いドレライト岩床1の接触部以外は高い発泡度を示す. 高発泡ドレライト岩床1の斜長石石基数密度は接触部が細粒で内部が粗粒であることから, 石基組織はマグマが貫入してからの結晶作用を示す. 接触急冷縁が無発泡でそれ以外はすべて5 %以上の高発泡であることから, 二次沸騰によって気泡が生じた. この岩床から見つかったアルバイト-カリ長石集合物は内部で脈状, 接触急冷縁で不定形の形状を示し, 組成は粗面岩であることからマグマ系外からもたらされた粒間メルトである. アルバイト-カリ長石脈周囲の発泡度が高いことから, アルバイト-カリ長石脈から母岩へ供給された揮発性成分によっても気泡が生じた. 高発泡ドレライト岩床1は, これらの複合要因により高い発泡度が生じた.

参考文献

[1] Miyashita and Watanabe, 1988. [2] Miyashita, 1999. [3] Anderson et al. (1984). [4] Westrich et al 1988.[5]Sisson and Bacon, 1999.