プチスポット火山産マントル捕獲岩からみる地球内部のオスミウム同位体不均質性

抄録

海洋性かんらん岩が示すOs同位体比バリエーションは、対流マントルが過去に経験した部分溶融イベントの年代指標と捉えられており、対流マントルが持つ不均質性の起源のみならずサイズや偏在性に関する重要な知見を提供する。本研究では東北沖プチスポット火山のマントル捕獲岩について、Re-Os同位体比および強親鉄性元素濃度の分析を行った。レルゾライトは海洋性かんらん岩の平均的な¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比(0.12-0.13)を示すものの、単斜輝石に乏しいハルツバージャイトは低い¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比(＜0.12)を示した。今回得られた¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比とかんらん石のFo比は負の相関を示しており、この結果は原生代に部分溶融を経験し枯渇したマントルがプチスポット火山下に存在することを示す。プチスポット火山の玄武岩はEM-1型の同位体組成を示し、古いリサイクル物質を起源とする可能性が指摘されている。従って、本研究で検出された低い¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比もまた、マントル内に取り込まれたリサイクル成分の一部である可能性がある。