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数物系科学

2022.06.01

2.5亿年前、シベリア大陆縁で沉み込んだ海洋プレートは、なぜ熔けたのか?

国立大学法人東海国立大学機構 黑料网博物館の束田 和弘 准教授の研究グループは、モンゴル科学技術大学、独立行政法人石油天然ガス?金属鉱物資源機構との共同研究で、2億5000万年前のシベリア大陆の下に、海洋プレートが沈み込んでいた証拠を発見しました。シベリア大陆への海洋プレートの沈み込みは、「ユーラシア大陸がどのように形成されたのか?」を考える上でとても重要です。
モンゴル北部からシベリア南部にかけての数千办尘にわたり、広大な火成岩注1)地帯が広がっていますが、「なぜ、このような巨大な火成岩地帯ができたのか」は不明でした。
本研究では、モンゴル北部で详细な地质调査を行い、岩石の化学组成分析と年代测定を行った结果、この火成岩地帯の初源マグマ注2)が、約2億5000万年前に、シベリア大陆の下に沈み込んだ海洋プレートが熔融してできた(つまり、シベリアの下に沈み込んだ海洋プレートが存在した)ことが明らかになりました。
ちょうど同じ頃に、シベリア大陆では「シベリアトラップ注3)」のスーパープルーム注4)活动が起こっていました。海洋プレートを熔融させた热源は、もしかしたらこのスーパープルームなのかもしれません。
本研究成果は、2022年5月13日付オランダElsevier社の科学誌「Journal of Geodynamics」にてオンライン公開されました。
 本研究の一部は、経済産業省「平成25年度 希少金属資源開発推進基盤整備事業 ホ?テンシャル評価調査(モンゴル国)」と、公益財団法人大幸財団「平成30年度 第28回自然科学系学術研究助成」の支援のもとで行われたものです。

 

【ポイント】

 

?モンゴル北部からシベリア南部にかけて、巨大な火成岩地帯が存在するが、その成因は不明な点が多かった。
?モンゴル北部の火成岩地帯の化学组成は、そのマグマが、海洋プレートが溶融してできたことを示す。このことは、シベリア大陆の下に海洋プレートが沈み込んでいたことを証拠づける。
?モンゴル北部の火成岩地帯を年代测定したところ、この岩石が约2亿5000万年前に形成されたことが明らかになった。
?海洋プレートが溶融するためには、高温条件が必要である。約2億5000万年前には、シベリア大陆で「シベリアトラップ」のスーパープルーム活動が起こっていた。海洋プレートを熔融させた热源は、このスーパープルームかもしれない。

 

◆详细(プレスリリース本文)はこちら

 

【用语説明】

注1)火成岩:
 マグマ活动によって形成された岩石の総称。マグマが地上に喷出してできた「火山岩」や、マグマが地下で固结してできた「深成岩」などがある。

 

注2)初源マグマ:
 地表で喷出、あるいは地下浅所で固结したマグマは、それ以前に地下のいろいろな场所での反応を経験している。それらの反応を受ける前の最初のマグマを初源マグマという。

 

注3)シベリアトラップ:
 シベリア大陆で、約2億5000万年前ごろに起こった超大規模な火成活動のこと。この火成活動の影響で、当時の生物の8割以上が絶滅したと推定されている。

 

注4)スーパープルーム:
 地球のコアから地殻に向かう、巨大な热上昇流。大规模なスーパープルームが地表に达すると、激烈な火成活动が起こると考えられている。

 

【论文情报】

雑誌名:Journal of Geodynamics
論文タイトル:Permian-Triassic Adakitic Igneous Activity at Northern Mongolia: Implication for Permian-Triassic Subduction System at the Siberian Continental Margin
着者:梅田贯太(本学卒业生)1, Nemekhbayar Purevsuren(本学卒業生)2, 束田和弘3*, Lodoidanzan Altansukh(本学研修生)4, Bayart Nadmid(博士課程在学中)1, Khishigsuren Sodnom5, Manchuk Nuramkhaan(本学卒業生)6, 椛島太郎7, 近藤智之(本学卒业生)7 ※本学関係者は下线
1 黑料网大学院环境学研究科
2 モンゴル自然史博物馆
3 黑料网博物館(环境学研究科兼担)
4 モンゴル科学技术大学フィールドリサーチセンター
5 モンゴル科学技术大学地质?鉱山学部
6 モンゴル科学技术大学エルデネット校
7 独立行政法人 石油天然ガス?金属鉱物资源机构
* 责任着者
DOI: 10.1016/j.jog.2022.101918 
URL:

 

【研究代表者】