J. Jr Session

[J-P-19] Geochronology and Petro-mineralogical Characteristics of Intrusive Rocks in Okinawa Island

*The Senior High School Affiliated to Showa Pharmaceutical University *¹ (1. The Senior High School Affiliated to Showa Pharmaceutical University)

研究者氏名：中島　求

琉球列島の沖縄島の北部には、安山岩〜流紋岩質の岩脈群が分布する。このうち、本部町〜名護市〜恩納村にかけて分布する岩脈の多くは、これまでジルコンのフィッショントラック年代測定に基づき約15Maに形成されたと考えられてきた。一方、読谷村に分布する閃緑岩質岩体は約30Maの形成とされている。しかし近年、前者の岩脈群については、ジルコンのU-Pb年代測定により、形成時期が10Ma前後である可能性が示されつつある。これらのマグマ活動の時空分布は、琉球弧の形成史を考えるうえで重要な制約条件となる。そこで本研究では、沖縄島北部に分布する岩脈群について、全岩化学組成と形成年代を明らかにし、その成因を検討した。

本研究では、沖縄島北部の15地点から試料を採取し、ジルコンを分離してLA-ICP-MSによるU-Pb年代測定を行い、岩脈の形成時期を再評価した。あわせて、XRFにより全岩の主成分元素および微量元素組成を分析した。

主要元素分析の結果、試料はSiO2が65%以下でMgOに富むマフィック岩と、SiO2が67%以上でMgOに乏しいフェルシック岩の2系統に大別された。とくに、読谷村長浜および恩納村谷茶の岩石は、SiO2含有量が56~57 wt%、MgO含有量が7~8 wt%と高く、高Mg安山岩質の特徴を示した。このことは、これらの岩石の起源マグマが高Mg安山岩質であった可能性を示唆する。一方、低Mgのフェルシック岩は、これらの高Mgマフィッック岩とは異なる起源マグマから形成された可能性が高い。

ジルコンU-Pb年代測定の結果、名護市喜瀬の高Mgマフィック岩およびその他の低Mgフェルシック岩からは、いずれも10~11 Maの年代値が得られた。一方、高Mgマフィック岩である読谷村長浜および恩納村谷茶の試料には、ジルコンが含まれず、U-Pb年代測定を実施できなかった。そのため、これらの試料についてはK-Ar法による年代測定を検討している。

10〜11 Maの琉球弧の火山フロントは、沖縄島の西方に位置する久米島付近にあったと考えられている。したがって、本研究で対象とした沖縄島北部の岩脈群は、当時の火山フロントより海溝側で活動したマグマに由来すると考えられる。高Mg安山岩質マグマの生成には、含水量の高いマントルの低圧融解に加え、高温のマントルウェッジの条件が必要とされる。琉球列島西側には若い背弧海盆である沖縄トラフが発達しており、その拡大は中期中新世頃に始まったと考えられている。したがって、沖縄トラフの拡大に伴うテクトニックな伸長場の形成とマントルウェッジの昇温が、高Mg安山岩質マグマを含む岩脈群の形成に関与した可能性がある。

キーワード：沖縄島　岩脈　ジルコンU-Pb年代