日高帯のマントル物質の形成とマグマ活動, 斜方輝石のAl累帯構造によって制約されるマントルかんらん岩の上昇温度圧力史 : 北海道幌満かんらん岩体の場合 Magmatism and Genesis of Mantle Materials of Hidaka Belt, P-T history of an ascending mantle, peridotite constrained by Al zoning in orthopyroxene : a case study in the Horoman peridotite complex, Hokkaido, northern Japan

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抄録

マントルかんらん岩の上昇に伴う斜方輝石中のAl累帯構造の発達を単純な拡散律速反応過程としてモデル化し, かんらん岩のP-T史を決めるパラメータが累帯構造にどのような影響を及ぼすかを検討した。モデルでは, 岩石は平衡が成立している領域(例えば, ポーフィロクラスティック組織の細粒なマトリックス)とカイネティクスが支配している領域(例えば, ポーフィロクラスティック組織のポーフィロクラスト結晶粒)の二つに分けられる事を仮定している。さらに, カイネッテイクスが支配している領域の界面の組成が温度と圧力のみによって決まる等の単純化の後に球対称の解を得た。この解に基づいて, かんらん岩の上昇速度やP-T経路のAl累帯構造への影響を調べ, その結果を幌満かんらん岩体の上部と下部のP-T史の違いを理解するために応用した。幌満岩体の上部と下部に認められる斜方輝石中の系統的なAl累帯構造の違いを説明する上昇モデルとしては二つのシナリオがあげられる。一つは, 熱いダイヤピルモデルで, 岩体上部がより高温のダイヤピル内部を下部がより低温の外部を代表していると考える。もう一つは, 上昇中の加熱であり, 岩体上部がより高温の加熱過程をマントル浅所で経験したと考える。どちらのP-T史が妥当であるかは, 斜方輝石のAl累帯構造だけからは決められず, 輝石のCaの累帯構造やクロマイトスピネルとかんらん石の鉄-マグネシウム累帯構造などを検討する必要がある。

A simple kinetic model for the development of Al zoning in orthopyroxene during an ascent of mantle peridotites is proposed, and the role of parameters relevant to the P-T history in determining zoning patterns was evaluated. The model assumes that a rock system is divided into an equilibrium domain (e.g., fine-grained matrix of porphyroclastic peridotites) and a kinetics-controlling domain (e.g., porphyroclasts). The solution for spherical symmetry was obtained after some simplifications, by which the rim compositionis completely determined by pressureand temperature. With this solution, effects of de compression rate and P-T trajectory (temperature as a function of pressure) on frozen Al zoning in orthopyroxene were investigated. The result of this forward approach was qualitatively applied to the Horoman complex in order to understand the difference in P-T history of the Upper and Lower Zones of the complex. Two models of decompression history expla in the observed difference in Al zoning between the two zones. The first model features a temperature difference in the mantle (hot diapir structure), and the second model involves heating during the ascent of the complex. The Al zoning profile in orthopyroxene alone can not specify which is the more probable process in Horoman. In order to specify the P-T history, we need to investigate other heterogeneities preserved in the peridotite minerals, such as Ca zoning in pyroxenes and Mg-Fe zoning in spinel and olivine.

収録刊行物

  • 地質学論集

    地質学論集 47, 107-122, 1997-04-24

    日本地質学会

参考文献:  24件中 1-24件 を表示

被引用文献:  2件中 1-2件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110003025957
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00141779
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    03858545
  • NDL 記事登録ID
    4283356
  • NDL 雑誌分類
    ZM49(科学技術--地球科学--地質)
  • NDL 請求記号
    Z15-322
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  NII-ELS  NDL-Digital 
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