北海道日高山脈に露出する未成熟大陸地殻断面に記録された火成活動
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概要
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A crustal cross section of the Hidaka Magmatic Belt is exposed in the Hidaka Mountains of central Hokkaido. The Hidaka crust consists of Paleogene mafic-to intermediate-plutonic rocks, high T/low P metamorphic rocks, and felsic anatexites as well as terrigcnous sedimentary rocks of the late Cretaceous to early Paleogene accretionary prism. Highest P-T conditions obtained for the deepest level of the Hidaka crust is 870℃ and 7.2 kbar, indicating that the crustal thickness is at least 20 km. Although upper mantle peridotites overlain by crustal lithologies are also exposed in the Hidaka Mountains, it has not been yet established if they represent an exposed mantle-crust transition zone. We have found two distinctive mantle-derived primitive magmas as dike rocks, normal mid-ocean ridge basalt (N-MORB) and high-Mg andesite (HMA) affinities from the lower crustal levels. Intrusion of the mantle-derived magmas into the base of the accretionary prism resulted in high T/low P metamorphism and anatexis. Thus, a juvenile continental crust is formed through the interaction of asthenospheric mantle and supracrustal rocks. Deeper parts of continental crust may be "migmatite", on a macro-scale, which is composed of mantlederived igneous rocks and supracrustal-derived metamorphic rocks. The association of N-MORB and HMA can be explained by a ridge-trench collision model; N-MORB originated from an upwelling asthenospheric mantle (lherzo1itic, ε_<sr>=-27.79,ε_<Nd>=+10.71) along the spreading ridge, and HMA from the mantle wedge (harzburgitic, ε_<sr>=+2.17,ε_<Nd>=+2.84) of the overriding plate due to thermal anomalies induced by ridge subduction. Many of the large mafic to felsic plutons exposed in the various levels of the Hidaka crustal section are frozen magma chambers and provide ecxcellent opportunities to investigate magma chamber processes, such as magma replenishment, fractional crystallization, wallrock assimilation, and mixing/mingling of mafic and felsic magmas. The research on the Hidaka crustal cross section is thus significant for understanding magmatic processes in the upper mantle-crust system, and genesis and evolution of continental crust.
- 特定非営利活動法人日本火山学会の論文
- 1997-04-25
著者
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