太平洋型造山帯 : ―新しい概念の提唱と地球史における時空分布―
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
Pacific-type orogeny (PTO) has long been recognized as a contrasting accretionary alternative to continent-continent collisional orogeny. However, since the original concept was proposed, there have many new developments, which make it timely to produce a new re-evaluated model, in which we emphasize the following new aspects. First, substantial growth of Tonarite–Trondhjemite–Granite (TTG) crust, and second the reductive effect of tectonic erosion. The modern analog of a Pacific-type orogen developed through six stages of growth exemplified by specific regions; initial stage 1: the southern end of the Andes; stage 2: exhumation to the mid-crustal level at Indonesia outer arc; stage 3: the Barrovian hydration stage at Kii Peninsula, SW Japan; stage 4: the initial stage of surface exposure of the high-P/T regional metamorphic belt at Olympic Peninsula, south of Seattle, USA; stage 5: exposure of the orogenic core at the surface at the Shimanto metamorphic belt, SW Japan; and stage 6: post-orogenic processes including tectonic erosion at the Mariana and Japan trench and the Nankai trough. The fundamental framework of a Pacific-type orogen is an accretionary complex, which includes limited ocean floor material, much terrigenous trench sediment, plus island arc, oceanic plateau, and intra-oceanic basaltic material from the ocean. The classic concept of a PTO stresses the importance of the addition within accreted rocks of new subduction-generated arcs and TTGs, which were added along the continental margins particularly during the Cretaceous. Besides the above additional or positive aspects of a PTO, here we emphasize the negative effects of previously little-considered tectonic erosion caused by subduction over time. The evaluation of such extensive tectonic erosion leads a prospect of the presence of huge quantities of TTG material in the lower transition zone, where many subducted slabs have ponded, as illustrated by mantle tomography. This is confirmed by density profiles of the mantle, which show that TTGs are abundant only along the bottom of the upper mantle accompanied by slab peridotite, lherzolite, and MORB. The major velocity anomaly in the lower transition zone is best explained by the predominance of SiO2 phases, hence TTG, and not by MORB or ultramafic rocks. Reasonable calculations indicate that at a depth range of 520-660 km TTG material amounts to 6-7 times more than the total mass of the surface continental crust. The traditional view is that the Japanese islands evolved since 520 Ma through five Pacific-type orogenies, which grew oceanward, thus creating a continuous accretionary complex ca. 400-500 km wide, with TTG growth at the continental side of each orogen. However, the subducting oceanic lithosphere has produced five times more TTG crust compared with the present TTG crust in the Japan islands. This is explained by the fact that over time tectonic erosion has dominated the increasing arc-TTG crust. Accordingly, Japan has lost four arc-TTG crusts to tectonic erosion. TTG material, such as trench sediment, arc crust, and continental margin crust, was fragmented by tectonic erosion and transported into the bottom of the upper mantle at depths of 520-660 km. Worldwide data suggest that tectonic erosion destroyed and fragmented most of the Pacific-type orogens.(View PDF for the rest of the abstract.)
- 社団法人 東京地学協会の論文
著者
-
千秋 博紀
千葉工業大学惑星探査研究センター
-
丸山 茂徳
東京工業大学大学院理工学研究科地球惑星科学専攻
-
大森 聡一
東京工業大学
-
大森 聡一
東工大
-
丸山 茂徳
東京工業大学
-
丸山 茂徳
東工大
-
丸山 重徳
東京工業大学理学部
-
河合 研志
東京工業大学大学院理工学研究科地球惑星科学専攻
-
WINDLEY B.F.
Department of Geology, The University of Leicester
関連論文
- 砂質片岩中のジルコンの年代分布に基づく三波川帯再区分の試み
- 天体の衝突物理の解明(V) : 地球上の実際のクレーター参加報告
- 三波川変成帯中の新たな独立した広域変成帯の存在 : ―白亜紀から第三紀の日本における造山運動―
- 日本最古の堆積岩年代472Ma(オルドビス紀前期末)とその意義 : ―飛騨外縁帯一重ヶ根層のジルコンU-Pb年代―
- 南部北上帯古期岩類のLA-ICP-MS U-Pbジルコン年代
- 特集号「海洋地殻内熱水循環と地下微生物圏の相互作用」 : ―はじめに―
- 地質調査におけるGPSロガーの活用
- MELOSの目指す火星表層科学探査(MELOS火星複合探査の科学検討)
- はじめに : 特集号『水 ; 地球中心核から大気まで』
- 日本列島直下で現在進行中の広域変成作用
- 天体の衝突物理の解明 (V) : 地球上の実際のクレーター参加報告
- O-48 中国雲南省澄江(チェンジャン)地域の最上部エディアカラ系-最下部カンブリア系SSF(Small Shelly Fossils)化石層序(5.後生動物の進化と絶滅史,口頭発表,一般講演)
- 広域変成作用論の革新的変貌
- 小特集「グローバル気候変動 (Part II)」序説
- 特集号「地殻からマントルまで-モホ(面)とは何か?-」はじめに
- 小特集「グローバル気候変動 (Part I)」序説
- 輸出科学の時代 : ―日本列島の地体構造区分・造山運動研究史―
- O-36 四種硫黄同位体分析による〜29億年前の大気酸素濃度の推定(4.地球史とイベント大事件4:環境と生命の進化に迫る,口頭発表,一般講演)
- レーザーアブレーションICP-MSによる西オーストラリア, ノースポール地域の太古代酸性貫入岩・火山岩類のジルコンU-Pb年代
- 300 西オーストラリア, ピルバラ地塊太古代ノースポール付加体 : 構成岩の起源と付加構造
- 301. 西オーストラリア、ピルバラ地塊ノースポール地域の太古代,緑色岩/チャート・コンプレックス
- A12 四国の付加体におけるマンガン鉱床の分布と鉱物組合せ(口頭発表,一般講演)
- 301 西オーストラリア, ピルバラ地塊ノースポール産太古代緑色岩の海洋底変成作用
- 全地球史試料データベースシステムの開発
- O-170 西オーストラリア、ピルバラ花崗岩緑色岩帯に産する太古代35億年前のキャメルクリーク緑色岩帯の温度構造
- 超高圧変成岩から読み取る沈み込み帯深部での水の存在 (総特集 変形岩・変成岩とテクトニクス)
- 地球温暖化論争と21世紀の気候予測
- 水、岩石、地球、火星
- 21世紀の日本の地質学
- 生命誕生と天地創造-Born from The Space-
- 2)地球史プロジェクトの現状 : 試料確保管理キュレイションの刷新と太古代造山帯地質学へのインパクト(B.全地球史解読計画:その戦略と見通し)
- 326. 小笠原諸島産ボニナイトの斑晶鉱物中のガラス包有物
- 特集号「日本列島形成史と次世代パラダイム(Part I)」 : ―巻頭言―
- P-11 熱水性石英中の流体包有物分析による古海水組成の復元(4.地球史とイベント大事件4:環境と生命の進化に迫る,ポスター発表,一般講演)
- O-41 太古代のアルカリ性熱水(4.地球史とイベント大事件4:環境と生命の進化に迫る,口頭発表,一般講演)
- O-44 南中国、エディアカラ紀炭酸塩岩の高解像度炭素・酸素同位体化学層序(5.後生動物の進化と絶滅史,口頭発表,一般講演)
- O-42 大陸地殻の形成とリサイクリングを組み込んだ大陸成長史のモデリング(4.地球史とイベント大事件4:環境と生命の進化に迫る,口頭発表,一般講演)
- S-51 ATEM,FE-EPMAおよびLaser-Ramanを用いた超高圧鉱物の微細解析((7)超高圧変成岩の微細解析の最前線,口頭発表,シンポジウム)
- P-122 日本最古の陸棚正常堆積層(19.テクトニクス,ポスター発表,一般講演)
- O-16 川砂ジルコンの年代頻度から見積もる大陸地殻成長(2.地球史とイベント大事件-2,口頭およびポスター発表,一般講演)
- 地球温暖化 : その科学的真実を問う(2)
- 地球温暖化 : その科学的真実を問う
- S-86 地球寒冷化がやってくる((10)地球温暖化は悪いのか?,口頭発表,シンポジウム)
- 水は何でも知っている : 固体地球変動と水
- P-124 カザフスタン北部、超高圧変成岩からみた沈み込み帯での交代作用
- 初期地球のテクトニクスとマントルの進化(惑星地球の形成と進化)
- 299. クリーバビル地域の太古代中央海嶺玄武岩の岩石学 : 太古代中央海嶺復元の試み
- スラブ内地震の分布形態と沈み込むスラブかんらん岩中の脱水反応
- 302 太古代緑色岩の熱水変質作用とCO_2分圧
- 600 27億年前のジンバブエ産コマチアイトに含まれるクロマイト中のメルト包有物の研究
- 変成P-T経路の見積りにおける相平衡熱力学的フォワードモデリングの適用
- 235 太古代-原生代のマントル温度と組成
- 古代中央海嶺火成活動 : 太古代マントルの組成と温度の束縛条件
- シベリア南部ゴルニアルタイ山地のカンブリア紀付加体に産する古海台/海山頂部起源石灰岩
- 特集号「グローバル気候変動(Part III)」序説
- 日本列島の大陸地殻は成長したのか? : ―5つの日本が生まれ,4つの日本が沈み込み消失した―
- 特集号「日本列島形成史と次世代パラダイム(Part II)」表層地質からマントル対流起動論へ : ―巻頭言―
- 日本列島の地体構造区分再訪 : ―太平洋型(都城型)造山帯構成単元および境界の分類・定義―
- 181 原生代大陸衝突型造山帯西オーストラリアカプリコーン造山帯の変成分帯
- マントル熱進化モデルの新展開
- 第2大陸
- 日本列島の古地理学 : ―砕屑性ジルコン年代頻度分布と造山帯後背地の変遷―
- 437 西オーストラリア、北西ピルバラ地塊の太古代ローボーン・オフィオライトの変成岩岩石学(変成岩)
- 298. 西オーストラリア,北西ピルバラ地塊の太古代ローボーン・オフィオライトの岩石学
- 活動的大陸縁の肥大と縮小の歴史 : ―日本列島形成史アップデイト―
- 飛騨外縁帯糸魚川–青海地域の地質と変成作用 : ―日本列島地質体最古の沈み込み帯型変成作用と上昇期の加水変成作用―
- 300. 西オーストラリア、ピルバラ地塊ワラウーナ層群のコマチアイトの産状
- 超大陸と日本列島の起源
- 特集号「日本列島形成史と次世代パラダイム(Part III)」表層地質からマントル対流起動論へ : ―巻頭言―
- 太平洋型造山帯 : ―新しい概念の提唱と地球史における時空分布―
- 古生代日本と南北中国地塊間衝突帯の東方延長
- 第1回惑星探査国際シンポジウム報告
- A4 日本の付加体に分布するマンガン鉱床とその鉱物組合せ(口頭発表,一般講演)
- 301 真空環境下でのレーザー誘起絶縁破壊分光装置(LIBS)の定量精度(オーラルセッション7 衝突・破壊過程)
- P301 マントル対流熱輸送モデルの数値計算との比較による評価(ポスターセッション3)
- S11-04P 小惑星表面の浮遊ダストの観測可能性について(一般ポスターセッション1,ポスター発表)
- 世界最大のサイズのオントンジャワ海台は約50%すでにマントルに沈み込み,残りは西太平洋プレートの表層に残存するが,上盤側プレートに全体の質量の1%以下しかソロモン諸島付加体に付加していない
- O-339 超高圧変成岩中の水を含んだ単斜輝石とザクロ石 : 地球深部への水の輸送機構(28. 変成岩とテクトニクス,口頭発表,一般講演)
- O-21 包有物と組合わせたジルコン年代 : コクチェタフ超高圧変成岩の例(3. オロゲンの高精度高確度年代学,口頭発表,一般発表)
- 日本列島の地体構造区分再訪 : 太平洋型(都城型)造山帯構成単元および境界の分類・定義
- 輸出科学の時代 : 日本列島の地体構造区分・造山運動研究史
- 超大陸と日本列島の起源
- 活動的大陸縁の肥大と縮小の歴史 : 日本列島形成史アップデイト
- 古生代日本と南北中国地塊間衝突帯の東方延長
- 太平洋型造山帯 : 新しい概念の提唱と地球史における時空分布
- 三波川変成帯中の新たな独立した広域変成帯の存在 : 白亜紀から第三紀の日本における造山運動
- 日本最古の堆積岩年代472Ma(オルドビス紀前期末)とその意義 : 飛騨外縁帯一重ヶ根層のジルコンU-Pb年代
- 南部北上帯古期岩類のLA-ICP-MS U-Pbジルコン年代
- マントル熱進化モデルの新展開
- 特集号「日本列島形成史と次世代パラダイム(Part III)」表層地質からマントル対流起動論へ : 巻頭言
- 特集号「日本列島形成史と次世代パラダイム (Part II)」表層地質からマントル対流起動論へ : 巻頭言
- 特集号「日本列島形成史と次世代パラダイム (Part I)」 : 巻頭言
- 38-37億年前のグリーンランド・イスア表成岩帯にみられる世界最古の枕状溶岩 : プレートテクトニクスは38億年前にはすでに始まっていた
- 飛騨外縁帯糸魚川-青海地域の地質と変成作用 : 日本列島地質体最古の沈み込み帯型変成作用と上昇期の加水変成作用
- 砂質片岩中のジルコンの年代分布に基づく三波川帯再区分の試み
- 日本列島の古地理学 : 砕屑性ジルコン年代頻度分布と造山帯後背地の変遷
- 小惑星Phaethon探査提案(月惑星探査の来たる10年:第二段階のまとめ)
- その場年代計測装置による月惑星年代学探査(月惑星探査の来たる10年:第二段階のまとめ)
- 月・惑星着陸探査用元素分析装置 : レーザ誘起絶縁破壊分光装置(LIBS)(月惑星探査の来たる10年:第二段階のまとめ)
- P2-10 小天体周りのダストの運動について(ポスターセッション2,ポスター発表)