地殻内におけるマグマシステムの進化 : 思考実験とアナログ実験による考察
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概要
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大陸地殻中のマグマの熱物質進化は, 地殻の溶融とマグマの対流によって大きな影響を受ける。高温液と低温固体間の熱移動について数値計算を行った結果, 活発な対流による溶融が進行している場合, それ以外の条件にくらべて, 液の冷却速度が著しく大きくなることが分かった。マグマ溜まりの上面と下面において地殻の溶融やマグマの対流が起こる条件を決定するために, NH_4Cl-H_2Oの二成分共融系を用いてアナログ実験を行った。その結果, 上面では, 急速な溶融と活発な熱対流が起こるのに対し, 下面では, 熱が効果的に輸送されず, 相対的にゆっくりした溶融と組成対流が起こることがわかった。また, 上面の溶融によって生成した密度の小さい液は, その下の液とは混合せずに分離した液層を形成するのに対し, 下面の溶融で生成した液は上の液と混合する, という違いが観察された。これらの結果を大陸地殻中に貫入した玄武岩質マグマに応用すると, (1)貫入直後に, 上面固体の溶融によって玄武岩マグマとは化学的に分離した珪長質マグマが急速にできる, (2)両方のマグマは, 地殻の融点に達するまでは急冷するが, その後, 冷却速度が遅くなる, (3)玄武岩マグマは下面での溶融液と混合するため分化経路が変化する, などの熱物質進化がおこることが予想される。
- 1996-09-20
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