[S-MP28] 変形岩・変成岩とテクトニクス

[SMP28-P12] 天竜三波川変成帯の石英片岩中のアルバイト・スポットに記録される塩水の浸透

*松本 拓己¹、田阪 美樹¹、川本 竜彦¹ (1.静岡大学　)

キーワード：三波川変成帯、アルバイト・スポット、石英片岩、塩水流体

近年、三波川変成帯を対象に沈み込み帯の水-岩石相互作用や流体存在下の変形と交代作用を議論する研究が数多く行われている。三波川変成帯では、アルバイト・スポットと呼ばれる斜長石が異常粒成長したアルバイト・ポーフィロブラストが普遍的に分布する（Ernst et al., 1970; 落合, 1989; Inui et al., 2023など）。先行研究ではアルバイト・スポットがガーネット帯以上の高温変成を被った領域でのみ観察されることから温度上昇に伴う鉱物組み合わせの変遷により形成されたと解釈されてきたが、詳細な形成過程はよくわかっていない(Inui et al., 2023)。そこで本研究は、静岡県佐久間・天竜地域の阿多古川沿いに分布する緑泥石帯からガーネット帯の変成作用を被った三波川変成岩の石英片岩を10個採取し分析を行い、アルバイト・スポットの形成過程を考察した。石英片岩には、２種類の産状のアルバイトが観察できた：（１）粒径約50 μmの小さいアルバイトの集合が帯状に分布するものと、（２）粒径１〜2 mmの大きなアルバイト・ポーフィロブラストである。帯状に分布するアルバイトは全ての岩石で観察されたが、アルバイト・ポーフィロブラストは高変成を受けた岩石（上流側）でのみ確認できた。電子線後方散乱回折法（EBSD）による結晶方位解析の結果、石英は亜結晶粒界や明瞭な結晶方位定向配列(CPO)が見られ転位クリープによって変形したことが分かった。一方、アルバイト結晶は亜結晶粒界が少なく、明瞭なCPOも見られないことから結晶内変形が起こっていないことがわかった。電子プローブアナライザー（EPMA）によるアルバイトの化学組成分析から、全ての試料においてアルバイトは累帯構造をもたずアルバイト成分(X Ab[=Na/(Na+ Ca))は1から0.98で一定であった。さらに、マイクロXRFを用いた薄片内のアルバイトの分布の解析から帯状のアルバイトは岩石の面構造上に線構造にやや斜行して分布するのに対し、アルバイト・ポーフィロブラストは帯状のアルバイト周辺に孤立して存在する。これら観察された不均一なアルバイト粒子の分布は、先行研究で考えられてきた温度上昇に伴う単純な変成作用では説明できない。本研究の試料では粗粒なアルバイト・ポーフィロブラスト内でのみ流体包有物が見られた。この流体包有物は、ラマン分光法を用いたスペクトル測定で水のピークが確認された。さらに、マイクロサーモメトリーを用いた測定より、流体包有物の均質化温度は155±7℃、塩濃度は4.4±3.6 wt. %である。上記の結果は、沈み込み帯深部から流体が母岩の層構造に沿って供給され、アルバイト成分に富む過飽和な状態で結晶が析出することによって異常粒成長してアルバイト・スポットが形成された可能性を示唆する。このような形成過程を踏まえると、アルバイト・スポットが密集する粒子分布は、外部からの塩水流体の浸透を示す直接的な証拠と考えられる。

参考文献
落合 達也 (1989). 三波川変成帯天竜地域白倉山周辺の地質構造. 静岡大学理学部地球科学科卒業論文.

Ernst, W. G., Y. Seki, H. Onuki, M. C. Gilbert, (1970). Comparative study of low-grade metamorphism in the California coast ranges and the outer metamorphic belt of Japan, The Geological Society of America, Inc., 124.

Inui, M., Kojima, S., Yoshiya, N., (2023). Grain size reduction of albite porphyroblasts in pelitic schists of the Sanbagawa metamorphic belt, Kanto Mountains, Japan. Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 118-021.