原著論文
北部フォッサマグナ周辺の新生代火成活動と背弧海盆テクトニクス
2017 年 71 巻 2 号 p. 65-73
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2017 年 71 巻 2 号 p. 65-73
北部フォッサマグナ周辺の新第三系玄武岩類について，同位体組成と微量元素組成を検討した結果，マグマの起源物質とマントルウェッジの熱構造が漸新世から鮮新世にかけて変化することが明らかとなった．前期中新世玄武岩は，一部の玄武岩（切明玄武岩）を除き，HFS 元素に富み低176 Hf/ 177 Hf 比，低143 Nd/ 144 Nd 比を示すエンリッチした組成からなり，大陸縁辺を構成していた大陸下リソスフェアマントル起源と考えられる．中期中新世～鮮新世玄武岩は，HFS 元素に乏しく高176 Hf/ 177 Hf 比，高143 Nd/ 144 Nd 比を示す枯渇した組成であり，中でも中期中新世玄武岩は，インド洋MORB に類似の最も枯渇した同位体組成を示す．これらの枯渇組成マグマは，背弧海盆である日本海の拡大をもたらしたMORB 様アセノスフェアマントル起源だったらしい．漸新世～前期中新世のエンリッチしたマグマは，湧昇してきたアセノスフェアマントルの加熱によって，リソスフェアマントルが部分溶融して造られたと考えられるが，同時期に活動した枯渇組成の切明玄武岩の存在は，北部フォッサマグナにおいて，中絶リフト軸部に沿ってアセノスフェアの部分溶融メルトが生じたことを示す．各時代の玄武岩質火山岩類の化学組成は，異なるマントル物質の部分溶融に加え，スラブ堆積物の脱水作用や部分溶融メルトの影響を受けている．漸新世～中期中新世玄武岩類は，スラブ堆積物の高温部分溶融メルトの汚染を受けており，後期中新世～鮮新世玄武岩類は，ジルコンを残存固相とする低温部分溶融メルトによって汚染されたことを示唆する．
