修士論文中間発表　西上原航氏

「三波川変成岩中のザクロ石の異方成長」

2006年10月11日

　高圧の変成作用をうけた岩石は，プレートの沈み込みに伴い形成されると考え
られる．その沈み込みのテクトニクスは，主要な変成鉱物のひとつであるザクロ
石の化学組成帯構造から推定でき，過去の沈み込み帯の連続的な温度・圧力経路
を，微分熱力学的手法（ギブス法）を用いて定量的に解析することが可能であ
る．そのため，数多くの研究で成果がだされてきている（例えば，Spear and
Selverstone, 1983; Spear, 1993; Inui and Toriumi, 2002）．

　このようにザクロ石は沈み込み過程を記録していて，有用な鉱物である．ザク
ロ石の結晶系は立方晶系であり，理想形は｛110｝面の結晶成長面をもつ菱形一
二面体で，等方的な外形を有する．しかしながら，高変成度の三波川変成岩の泥
質片岩中には，しばしば偏平の外形をしたザクロ石がみつかる．これは，明らか
に理想的な外形とは異なる．偏平になる理由として，鳥海(2004)ではザクロ石の
異方的な成長があげられ，予察的に示されている．それによると，岩石の塑性変
形に伴ってザクロ石が異方成長するのならば，ザクロ石の非等方的な化学組成累
帯構造から沈み込み過程での歪速度(変形)履歴が決定される可能性があるとして
いる．これは，ザクロ石の化学組成累帯構造からギブス法を用いた解析により，
連続的かつ定量的な温度・圧力・変形（歪み速度）経路が同一試料で推定できる
ことを意味している．

　本研究では，三波川泥質片岩中のザクロ石（ザクロ石帯，曹長石−黒雲母帯）
を用いてその解析を行った．現段階では，観察及びEPMA分析から以下のことがわ
かった．ザクロ石の組成累帯構造は，コアからリムへ向かって連続的に変化して
いるため，沈み込み過程を記録していると考えられる．偏平な外形をしたザクロ
石のEPMA組成マッピングより，累帯構造のコア部分ではほぼ等方的に成長してい
るが，リムに向かうほど，つまり温度が高くなるほど異方的に成長していること
がわかる．これらのことから，沈み込みに伴う累進変成作用時に異方的に成長し
た可能性が高い．