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[O11-P87] 豪州NSW州南東部Bingi Bingi Point複合深成岩体のマグマ分化末期の温度・圧力環境（その２）
キーワード：熱水残液、波状累帯構造、サブソリダス、累進的酸化
マグマは閉鎖系の中で分化するわけではないため、マグマ分化過程の解明は容易ではない。Kawakatsu and Yamaguchiは、大東－横田花崗閃緑岩の角閃石から波状累帯構造を発見し１）、既に晶出した鉱物が、変成作用よりずっとエネルギーの小さい熱水残液の循環によって、二次的に置換されることを示唆した。これに触発された筆者らは、揖保川花崗閃緑岩の角閃石から波状累帯構造を発見し、その形成メカニズムを明らかにした２）。鉱物全体を置き換えるような激しい変化であれば、どのような過程で置換が起こったのかを追跡することは困難だが、波状累帯構造は、いったん晶出した鉱物が経験した二次的な影響の証拠を残すものであり、これからマグマ分化過程末期の環境を推定することができる。深成岩類の角閃石に見られる波状累帯構造は、市販の深成岩類の角閃石にも普遍的に見られる。
筆者らは、豪州NSW州南東部Bingi Bingi Point複合深成岩体で採取した閃緑岩とトーナル岩の角閃石からも波状累帯構造を発見した３）。京都大学理学部の協力を得て筆者ら自身によって角閃石の波状累帯構造のEPMA成分分析を行った結果、マグマ分化末期に酸化的環境でマグマの発泡・脱水に伴う熱水残液の循環が起こり、既に晶出していた角閃石のリム部に波状累帯構造が発達されたと推定した３）。具体的な温度・圧力を知りたいと考え、今回、波状累帯構造が発達している角閃石と共存する長石や不透明鉱物（図１）のEPMA分析によって、マグマ分化末期の温度・圧力を明らかにした。
波状累帯構造をもつ角閃石と共存する斜長石のリム部には、カリ長石との反応縁がみられる。角閃石－斜長石温度計によって波状累帯構造部の再平衡温度を計算すると４）2気圧以下で545℃を示す。また、角閃石の波状累帯構造部分と共存する斜長石－カリ長石温度計５）は、1気圧条件下で500℃を示す。さらに、角閃石のAlをもとにした圧力推定値６）は2気圧前後となり、これらの結果はいずれも、角閃石の波状累帯構造がサブソリダスの酸化的環境下で形成されたことを示している。また不透明鉱物のほとんどすべては純度の高い黄鉄鉱であり、マグマが固結した後も累進的な酸化が進行したことを示している。深成岩の角閃石の波状累帯構造はサブソリダス環境を示す指標となる可能性がある。
１）Kawakatsu,K. and Yamaguchi, Y. 1987. Successive zoning of amphiboles during progressive oxidation oin the Daito-Yokota granitic complex, San-in belt, southwest Japan. Geochim.Cosmocim.Acta,51, 535-540.
２）兵庫県立姫路東高等学校科学部地学系研究部. 2023. 西南日本山陽帯と山陰帯のマグマ分化末期の熱水残液の循環―深成岩の角閃石から発見される波状累帯構造から―. 日本地質学会第130年学術大会要旨.
３）兵庫県立姫路東高等学校科学部地学系研究部. 2024. オーストラリア南東部ニュー・サウス・ウエールズ州南東部沿岸Bingi Bingi Pointの複合深成岩体のマグマ分化末期の環境―角閃石の波状累帯構造に基づいて―. 日本地質学会第131年学術大会要旨.
４）Offten,M.T. 1984. The origin of brown hornblende in the Artfjallet gabbro and dolerites. Contrib.Mineral.Petrol,86, 189-199.
５）Whitney,J.A. and Stormer,J.C. 1977. The distribution of NaAlSi3O8 between coexisting microcline and plagioclase and its effect on geothermometric calculations. Amer.Mineral.62, 687-691.
６）Mutch,E.J.F.,Blundy,J.D.,Tattitch,B.C.,Cooper,F.J. and Brooker,R.A. 2016. An experimental study of amphibole stability in low-pressure granitic magmas and a revised Al-in-hornblende geobarometer. Contrib.Mineral.Petrol, 171:85.
筆者らは、豪州NSW州南東部Bingi Bingi Point複合深成岩体で採取した閃緑岩とトーナル岩の角閃石からも波状累帯構造を発見した３）。京都大学理学部の協力を得て筆者ら自身によって角閃石の波状累帯構造のEPMA成分分析を行った結果、マグマ分化末期に酸化的環境でマグマの発泡・脱水に伴う熱水残液の循環が起こり、既に晶出していた角閃石のリム部に波状累帯構造が発達されたと推定した３）。具体的な温度・圧力を知りたいと考え、今回、波状累帯構造が発達している角閃石と共存する長石や不透明鉱物（図１）のEPMA分析によって、マグマ分化末期の温度・圧力を明らかにした。
波状累帯構造をもつ角閃石と共存する斜長石のリム部には、カリ長石との反応縁がみられる。角閃石－斜長石温度計によって波状累帯構造部の再平衡温度を計算すると４）2気圧以下で545℃を示す。また、角閃石の波状累帯構造部分と共存する斜長石－カリ長石温度計５）は、1気圧条件下で500℃を示す。さらに、角閃石のAlをもとにした圧力推定値６）は2気圧前後となり、これらの結果はいずれも、角閃石の波状累帯構造がサブソリダスの酸化的環境下で形成されたことを示している。また不透明鉱物のほとんどすべては純度の高い黄鉄鉱であり、マグマが固結した後も累進的な酸化が進行したことを示している。深成岩の角閃石の波状累帯構造はサブソリダス環境を示す指標となる可能性がある。
１）Kawakatsu,K. and Yamaguchi, Y. 1987. Successive zoning of amphiboles during progressive oxidation oin the Daito-Yokota granitic complex, San-in belt, southwest Japan. Geochim.Cosmocim.Acta,51, 535-540.
２）兵庫県立姫路東高等学校科学部地学系研究部. 2023. 西南日本山陽帯と山陰帯のマグマ分化末期の熱水残液の循環―深成岩の角閃石から発見される波状累帯構造から―. 日本地質学会第130年学術大会要旨.
３）兵庫県立姫路東高等学校科学部地学系研究部. 2024. オーストラリア南東部ニュー・サウス・ウエールズ州南東部沿岸Bingi Bingi Pointの複合深成岩体のマグマ分化末期の環境―角閃石の波状累帯構造に基づいて―. 日本地質学会第131年学術大会要旨.
４）Offten,M.T. 1984. The origin of brown hornblende in the Artfjallet gabbro and dolerites. Contrib.Mineral.Petrol,86, 189-199.
５）Whitney,J.A. and Stormer,J.C. 1977. The distribution of NaAlSi3O8 between coexisting microcline and plagioclase and its effect on geothermometric calculations. Amer.Mineral.62, 687-691.
６）Mutch,E.J.F.,Blundy,J.D.,Tattitch,B.C.,Cooper,F.J. and Brooker,R.A. 2016. An experimental study of amphibole stability in low-pressure granitic magmas and a revised Al-in-hornblende geobarometer. Contrib.Mineral.Petrol, 171:85.