11:00 〜 13:00
[SCG47-P10] 愛媛県大三島に産する花崗岩類の岩石学的研究
キーワード：大三島、花崗岩類
【はじめに】
愛媛県大三島は西南日本内帯の花崗岩区である山陽帯と領家帯の境界域に位置し，当地域の地殻深部プロセスを明らかにできる研究対象と考えられる．大三島の花崗岩類については桃井ほか(1991)や越智(1991)による地質図作成や岩石記載が行われており，多様な花崗岩類を産出することが明らかになっている．しかしながら，地殻深部プロセスの考察に必要な全岩化学組成や鉱物化学組成などの岩石学的データはこれまで報告されていない．そこで本研究では大三島の花崗岩類について岩石学的特徴を明らかにし，当地域で起きたマグマ過程について検討する．
【研究手法】
野外調査により花崗岩類の粒度，色指数などの岩相変化の記載と試料採集をおこなった．薄片観察による岩石組織と鉱物組み合わせの記載，SEM-EDSを用いた鉱物化学組成分析，蛍光X線分析装置を用いた全岩化学組成分析を行った．
【結果】
大三島に分布する花崗岩類を構成鉱物と粒度をもとに区分を行った．花崗岩類は粗粒～中粒黒雲母花崗岩，細粒黒雲母花崗岩，角閃石黒雲母花崗岩に区分される．これらの岩相に共通して含まれる構成鉱物は主成分鉱物が石英，斜長石，カリ長石，黒雲母，副成分鉱物が不透明鉱物，ジルコンである．角閃石黒雲母花崗岩は角閃石を多く含み，苦鉄質包有岩を伴って産出する．また，色指数はおよそ15%でほかの花崗岩と比べて高い．鉱物化学組成分析より，大三島にみられる花崗岩類の斜長石はコアからリムにかけてAn 値［Ca/(Ca + Na + K）］が低くなる傾向にある．全岩化学組成分析より，花崗岩類のSiO2含有量は70.6～79.1 (wt %)であり，SiO2の増加に伴い，Al２O3，FeO(total)，MgO，CaOが減少する傾向がある．K2Oに関してはSiO2の増加に伴い緩やかに増加するトレンドを示し，大部分の花崗岩類は高カリウム系列の組成をもつ．また角閃石黒雲母花崗岩は大三島の花崗岩類の中で最もSiO2に乏しく，FeO(total)，MgO，CaOに富む．ノルム鉱物によるAn–Ab-Or 花崗岩分類図では，大三島に産する花崗岩類はすべて花崗岩に分類された．
【考察】
大三島に分布する花崗岩類の成因関係について考察を行った．大三島にみられる黒雲母花崗岩は，粗粒〜中粒のものと細粒のものとで若干の岩相の相違がみられるものの，構成鉱物，全岩化学組成が類似し，分布域も連続的である．一方で，角閃石黒雲母花崗岩と上述の黒雲母花崗岩とを比較すると，構成鉱物，全岩化学組成の特徴が異なる．本研究ではこれらの花崗岩類の成因関係を検討するために，構成鉱物の主要元素バランス計算による結晶分化モデリングを行った．モデリングでは，黒雲母花崗岩のうち最もSiO２含有量の低い試料を親マグマとするモデル①と，角閃石黒雲母花崗岩を親マグマとするモデル②を検討した．その結果，モデル①では計算により求めた分化液組成が黒雲母花崗岩の組成をよく再現しており，黒雲母花崗岩内での組成変化は結晶分化作用によってもたらされたと考えられる．一方，モデル②では計算により求めた分化液組成が黒雲母花崗岩の組成を再現することができず，黒雲母花崗岩の成因として角閃石黒雲母花崗岩マグマからの結晶分化作用では説明することができない．黒雲母花崗岩と角閃石黒雲母花崗岩ではマグマ混合を示唆する産状や組織も認められないため，両者は成因関係のない別々のマグマから形成したものと考えられる．
愛媛県大三島は西南日本内帯の花崗岩区である山陽帯と領家帯の境界域に位置し，当地域の地殻深部プロセスを明らかにできる研究対象と考えられる．大三島の花崗岩類については桃井ほか(1991)や越智(1991)による地質図作成や岩石記載が行われており，多様な花崗岩類を産出することが明らかになっている．しかしながら，地殻深部プロセスの考察に必要な全岩化学組成や鉱物化学組成などの岩石学的データはこれまで報告されていない．そこで本研究では大三島の花崗岩類について岩石学的特徴を明らかにし，当地域で起きたマグマ過程について検討する．
【研究手法】
野外調査により花崗岩類の粒度，色指数などの岩相変化の記載と試料採集をおこなった．薄片観察による岩石組織と鉱物組み合わせの記載，SEM-EDSを用いた鉱物化学組成分析，蛍光X線分析装置を用いた全岩化学組成分析を行った．
【結果】
大三島に分布する花崗岩類を構成鉱物と粒度をもとに区分を行った．花崗岩類は粗粒～中粒黒雲母花崗岩，細粒黒雲母花崗岩，角閃石黒雲母花崗岩に区分される．これらの岩相に共通して含まれる構成鉱物は主成分鉱物が石英，斜長石，カリ長石，黒雲母，副成分鉱物が不透明鉱物，ジルコンである．角閃石黒雲母花崗岩は角閃石を多く含み，苦鉄質包有岩を伴って産出する．また，色指数はおよそ15%でほかの花崗岩と比べて高い．鉱物化学組成分析より，大三島にみられる花崗岩類の斜長石はコアからリムにかけてAn 値［Ca/(Ca + Na + K）］が低くなる傾向にある．全岩化学組成分析より，花崗岩類のSiO2含有量は70.6～79.1 (wt %)であり，SiO2の増加に伴い，Al２O3，FeO(total)，MgO，CaOが減少する傾向がある．K2Oに関してはSiO2の増加に伴い緩やかに増加するトレンドを示し，大部分の花崗岩類は高カリウム系列の組成をもつ．また角閃石黒雲母花崗岩は大三島の花崗岩類の中で最もSiO2に乏しく，FeO(total)，MgO，CaOに富む．ノルム鉱物によるAn–Ab-Or 花崗岩分類図では，大三島に産する花崗岩類はすべて花崗岩に分類された．
【考察】
大三島に分布する花崗岩類の成因関係について考察を行った．大三島にみられる黒雲母花崗岩は，粗粒〜中粒のものと細粒のものとで若干の岩相の相違がみられるものの，構成鉱物，全岩化学組成が類似し，分布域も連続的である．一方で，角閃石黒雲母花崗岩と上述の黒雲母花崗岩とを比較すると，構成鉱物，全岩化学組成の特徴が異なる．本研究ではこれらの花崗岩類の成因関係を検討するために，構成鉱物の主要元素バランス計算による結晶分化モデリングを行った．モデリングでは，黒雲母花崗岩のうち最もSiO２含有量の低い試料を親マグマとするモデル①と，角閃石黒雲母花崗岩を親マグマとするモデル②を検討した．その結果，モデル①では計算により求めた分化液組成が黒雲母花崗岩の組成をよく再現しており，黒雲母花崗岩内での組成変化は結晶分化作用によってもたらされたと考えられる．一方，モデル②では計算により求めた分化液組成が黒雲母花崗岩の組成を再現することができず，黒雲母花崗岩の成因として角閃石黒雲母花崗岩マグマからの結晶分化作用では説明することができない．黒雲母花崗岩と角閃石黒雲母花崗岩ではマグマ混合を示唆する産状や組織も認められないため，両者は成因関係のない別々のマグマから形成したものと考えられる．