[SGL36-P05] 秩父帯北帯ジュラ紀付加体に付加した玄武岩類の起源とその変遷
キーワード：秩父帯、ジュラ紀付加体、海洋島玄武岩、海洋底玄武岩、関東山地
ジュラ紀付加体中には玄武岩類のブロックが多く分布しており，これらは過去の海山や海洋の破片であると言われている．これらの玄武岩類を調べることにより，ジュラ紀付加体に付加した海山や海台が復元されてきたが（e.g. Ichiyama et al., 2008, Tatsumi et al., 2000, Geology），これらの研究では巨大な玄武岩ブロックを含む特定の層準に焦点が絞られており，年代ごとの海洋プレートの変遷は論じられて来なかった．本研究では，関東山地の秩父帯北帯に属する付加年代の異なる複数の構造層序ユニットにおいて，玄武岩の起源を推定しジュラ紀付加体形成時に付加した海洋地殻や海山を復元する．
関東山地には，構造的下位より秩父帯北帯ジュラ紀付加体の柏木(かしわぎ)・上吉田(かみよしだ)・住居附(すまいづく)・蛇木(へびき)（遊子川(ゆすがわ)）ユニットが分布している．これらのユニットの付加年代はそれぞれ，後期ジュラ紀–前期白亜紀，中期ジュラ紀，前期ジュラ紀–中期ジュラ紀，前期ジュラ紀である（松岡ほか，1998，地質雑）．野外地質調査を行い地質図を作成した結果，秩父帯北帯の各ユニットにおいて以下のような特徴が観察された．柏木ユニットは主に淡緑色の珪質粘板岩からなるが，それ以外のユニットは頁岩の基質中に，チャート，玄武岩，石灰岩，砂岩のブロックが含まれる混在岩であり，住居附・蛇木ユニットは激しくせん断変形を受けている．上吉田ユニットの下位では玄武岩ブロックが卓越しているが，上部では砂岩ブロックに富んでいる．住居附ユニットは，玄武岩・チャートのブロックが多く分布し，叶山・二子山石灰岩を含んでいる．柏木ユニットと上吉田ユニットの玄武岩は，石灰岩を伴っており、斑晶鉱物としてTiに富む単斜輝石（cpx）を含む．化学組成にもとづくと，不適合元素に富むプレート内玄武岩（WPB）に判別される．一方で，住居附ユニットの玄武岩は，チャートのブロックと密接に関わっている．斑晶鉱物としては緑泥石に置換されたかんらん石を含み，自形の斜長石の間をcpxが埋める．化学組成では，不適合元素が少なく中央海嶺玄武岩（MORB）に判別されるものとOIBに判別されるものとがある．蛇木ユニットは，玄武岩の産出に乏しく1試料だけであるが，全岩組成ではMORBに判別される．
以上の玄武岩の産状・地球化学的特徴から，柏木・上吉田ユニットの玄武岩は海山を起源としており，住居附・蛇木ユニットは海洋底玄武岩と海洋島玄武岩の両方を含むことが明らかとなった．これまでの関東山地以外の地域での玄武岩の報告例と比較してみると，上吉田ユニットではOIBが（Fujinaga et al., 2006, Resource Geol.; 梅木・榊原，1998，地質雑），住居附・蛇木（遊子川）ユニットではMORBおよびOIBが（Nozaki et al., 2005 Resource Geol.; 梅木・榊原，1998，地質雑）報告されており，本研究によって明らかになった岩石学的・地球化学的特徴は秩父帯北帯のジュラ紀付加体に共通したものである可能性がある．以上の玄武岩の産状・各ユニットの付加年代に基づくと，秩父帯北帯への玄武岩の付加は，1) 前期–中期ジュラ紀における，主として海洋底玄武岩の付加（住居附・蛇木ユニット），2) 中期ジュラ紀における，石炭紀–ペルム紀の海山群の付加（上吉田ユニット），3) 後期ジュラ紀–前期白亜紀における，三畳紀の海山群の付加（柏木ユニット）という3つのプロセスにまとめられる．本研究の結果は，パンサラッサ海における火成活動の詳細を理解する手掛かりとなりうる．
関東山地には，構造的下位より秩父帯北帯ジュラ紀付加体の柏木(かしわぎ)・上吉田(かみよしだ)・住居附(すまいづく)・蛇木(へびき)（遊子川(ゆすがわ)）ユニットが分布している．これらのユニットの付加年代はそれぞれ，後期ジュラ紀–前期白亜紀，中期ジュラ紀，前期ジュラ紀–中期ジュラ紀，前期ジュラ紀である（松岡ほか，1998，地質雑）．野外地質調査を行い地質図を作成した結果，秩父帯北帯の各ユニットにおいて以下のような特徴が観察された．柏木ユニットは主に淡緑色の珪質粘板岩からなるが，それ以外のユニットは頁岩の基質中に，チャート，玄武岩，石灰岩，砂岩のブロックが含まれる混在岩であり，住居附・蛇木ユニットは激しくせん断変形を受けている．上吉田ユニットの下位では玄武岩ブロックが卓越しているが，上部では砂岩ブロックに富んでいる．住居附ユニットは，玄武岩・チャートのブロックが多く分布し，叶山・二子山石灰岩を含んでいる．柏木ユニットと上吉田ユニットの玄武岩は，石灰岩を伴っており、斑晶鉱物としてTiに富む単斜輝石（cpx）を含む．化学組成にもとづくと，不適合元素に富むプレート内玄武岩（WPB）に判別される．一方で，住居附ユニットの玄武岩は，チャートのブロックと密接に関わっている．斑晶鉱物としては緑泥石に置換されたかんらん石を含み，自形の斜長石の間をcpxが埋める．化学組成では，不適合元素が少なく中央海嶺玄武岩（MORB）に判別されるものとOIBに判別されるものとがある．蛇木ユニットは，玄武岩の産出に乏しく1試料だけであるが，全岩組成ではMORBに判別される．
以上の玄武岩の産状・地球化学的特徴から，柏木・上吉田ユニットの玄武岩は海山を起源としており，住居附・蛇木ユニットは海洋底玄武岩と海洋島玄武岩の両方を含むことが明らかとなった．これまでの関東山地以外の地域での玄武岩の報告例と比較してみると，上吉田ユニットではOIBが（Fujinaga et al., 2006, Resource Geol.; 梅木・榊原，1998，地質雑），住居附・蛇木（遊子川）ユニットではMORBおよびOIBが（Nozaki et al., 2005 Resource Geol.; 梅木・榊原，1998，地質雑）報告されており，本研究によって明らかになった岩石学的・地球化学的特徴は秩父帯北帯のジュラ紀付加体に共通したものである可能性がある．以上の玄武岩の産状・各ユニットの付加年代に基づくと，秩父帯北帯への玄武岩の付加は，1) 前期–中期ジュラ紀における，主として海洋底玄武岩の付加（住居附・蛇木ユニット），2) 中期ジュラ紀における，石炭紀–ペルム紀の海山群の付加（上吉田ユニット），3) 後期ジュラ紀–前期白亜紀における，三畳紀の海山群の付加（柏木ユニット）という3つのプロセスにまとめられる．本研究の結果は，パンサラッサ海における火成活動の詳細を理解する手掛かりとなりうる．