講演情報
[R8-02]中央ネパール・Marsyangdi River地域のGreater Himalayan Crystalline Complexに産するアンチパーサイトが記録する超高温変成作用の可能性
*趙 思斉1、河上 哲生1、東野 文子1 (1. 京都大学・院理)
キーワード：
大ヒマラヤ結晶質岩類、超高温変成作用、ternary feldspar温度計、アンチパーサイト質三成分長石、リン（P）累帯構造
中央〜東部ヒマラヤからの近年の超高温（UHT）変成作用の報告（例えばWang et al., 2021; Wu et al., 2022; Zhang et al., 2024）は、Greater Himalayan Crystalline complex（GHC）が主として角閃岩相〜グラニュライト相変成作用を記録するという従来の見解に再考を促している。本研究では、中央ネパール・Marsyangdi River沿いのGHCから採取した藍晶石–珪線石片麻岩中のアンチパーサイト質三成分長石に基づき、UHT変成作用の新たな証拠を報告する。研究試料HMC06およびHMC07は、石英、斜長石、カリ長石、ざくろ石、黒雲母、白雲母、珪線石、藍晶石を含む藍晶石–珪線石–ざくろ石–両雲母片麻岩であり、Catlos et al. (2001) により定義された珪線石アイソグラッドの北方、Marsyangdi River西岸のGHC Formation Iから採取された。
これらの試料中のアンチパーサイト質長石は、斜長石ホスト中に厚いカリ長石ラメラを含む産状を示す。離溶前の組成は、斜長石ホストとカリ長石ラメラの組成および面積比を用いて復元した。復元組成を0.8および1.0 GPaの圧力条件下で、Fuhrman and Lindsley (1988)、Kroll et al. (1993)、Benisek et al. (2004) による三成分長石ソルバスと比較した。粒子全体を用いた再統合では、HMC06の復元組成はすべて900 ℃を超える領域にプロットされ、HMC07から得た復元組成も900 ℃を超える温度を示した。
さらに、EPMAによる元素マッピングにより、アンチパーサイト中に明瞭なリン（P）による組成累帯構造が認められた。カリ長石ラメラを含むコアは相対的にPに乏しく、その周囲のリムはPに富み、一般にカリ長石ラメラを欠く。Pに富むリム中に局所的に存在するカリ長石ラメラまたは包有物は、Pに乏しいコア中のカリ長石ラメラよりも相対的にPに富む。この組成累帯構造に基づき、Pに乏しいコアが離溶前組成を復元するための最も適切な領域であると解釈した。斜長石ホストとカリ長石ラメラの面積比は、BSE像に対してImageJで二値化処理を行い、見積もった。Pに乏しいコアのみを用いて離溶前組成を復元した場合、すべての復元組成は900 ℃のソルバスを上回り、推定温度は粒子全体を用いた場合よりも高くなった。
これらの結果は、ternary feldspar温度計の適用方法にも重要な示唆を与える。従来の研究では、メソパーサイトまたはアンチパーサイト粒子全体を対象に、光学顕微鏡像またはBSE像から面積比を見積もることが多く、粒子内部の組成累帯構造は必ずしも明示的に考慮されていなかった。本研究の結果は、Pによる組成累帯構造が離溶前組成を復元する領域を定義するための有効な客観的基準となり、異なる変成段階で生じた領域を混合するリスクの低減に役立つことを示す。したがって、Pによる微量元素マッピングは、高変成度岩中に産する離溶組織を持つ長石に、ternary feldspar温度計を適用する際の、有用な改良手法となり得る。
UHTアンチパーサイトが原岩由来である可能性（例えばKoley et al., 2022）を排除するため、Marsyangdi River地域に産する他のアンチパーサイト含有試料についても、さらなる検討が必要である。しかし、HMC06およびHMC07から得られた結果は、この地域のGHCにおいてUHT変成作用が起きていた可能性を示すかもしれない。これらの知見は、ヒマラヤにおけるUHT変成作用の空間分布およびテクトニックな意義に関する議論に貢献し、ternary feldsparが従来の地質温度計では十分に記録されない変成ピークまたは変成ピークに近い温度条件を保存し得ることを示唆している可能性がある。
これらの試料中のアンチパーサイト質長石は、斜長石ホスト中に厚いカリ長石ラメラを含む産状を示す。離溶前の組成は、斜長石ホストとカリ長石ラメラの組成および面積比を用いて復元した。復元組成を0.8および1.0 GPaの圧力条件下で、Fuhrman and Lindsley (1988)、Kroll et al. (1993)、Benisek et al. (2004) による三成分長石ソルバスと比較した。粒子全体を用いた再統合では、HMC06の復元組成はすべて900 ℃を超える領域にプロットされ、HMC07から得た復元組成も900 ℃を超える温度を示した。
さらに、EPMAによる元素マッピングにより、アンチパーサイト中に明瞭なリン（P）による組成累帯構造が認められた。カリ長石ラメラを含むコアは相対的にPに乏しく、その周囲のリムはPに富み、一般にカリ長石ラメラを欠く。Pに富むリム中に局所的に存在するカリ長石ラメラまたは包有物は、Pに乏しいコア中のカリ長石ラメラよりも相対的にPに富む。この組成累帯構造に基づき、Pに乏しいコアが離溶前組成を復元するための最も適切な領域であると解釈した。斜長石ホストとカリ長石ラメラの面積比は、BSE像に対してImageJで二値化処理を行い、見積もった。Pに乏しいコアのみを用いて離溶前組成を復元した場合、すべての復元組成は900 ℃のソルバスを上回り、推定温度は粒子全体を用いた場合よりも高くなった。
これらの結果は、ternary feldspar温度計の適用方法にも重要な示唆を与える。従来の研究では、メソパーサイトまたはアンチパーサイト粒子全体を対象に、光学顕微鏡像またはBSE像から面積比を見積もることが多く、粒子内部の組成累帯構造は必ずしも明示的に考慮されていなかった。本研究の結果は、Pによる組成累帯構造が離溶前組成を復元する領域を定義するための有効な客観的基準となり、異なる変成段階で生じた領域を混合するリスクの低減に役立つことを示す。したがって、Pによる微量元素マッピングは、高変成度岩中に産する離溶組織を持つ長石に、ternary feldspar温度計を適用する際の、有用な改良手法となり得る。
UHTアンチパーサイトが原岩由来である可能性（例えばKoley et al., 2022）を排除するため、Marsyangdi River地域に産する他のアンチパーサイト含有試料についても、さらなる検討が必要である。しかし、HMC06およびHMC07から得られた結果は、この地域のGHCにおいてUHT変成作用が起きていた可能性を示すかもしれない。これらの知見は、ヒマラヤにおけるUHT変成作用の空間分布およびテクトニックな意義に関する議論に貢献し、ternary feldsparが従来の地質温度計では十分に記録されない変成ピークまたは変成ピークに近い温度条件を保存し得ることを示唆している可能性がある。