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本研究では、沈み込み帯においてウェッジマントルと呼ばれる、沈み込むプレートの上方に位置するくさび形の上部マントルが研究対象領域である。ウェッジマントルでは沈み込むプレートから供給される水流体によって含水し、アンチゴライトと呼ばれる蛇紋石の一種が形成することで蛇紋岩(アンチゴライト蛇紋岩)が分布することが予想されている。そのため、含水鉱物であるアンチゴライトやアンチゴライトを含む蛇紋岩の物性や構造を明らかにすることは、含水化したウェッジマントルの物性や構造を理解する上で重要となる。
これまで変形実験や天然の蛇紋岩試料中の観察・分析から、アンチゴライトの結晶軸はウェッジマントルで強く配列する一方で、その結晶軸の配列パターンは複数種類存在している可能性が指摘されている。今年度、昨年度に引き続き国内の複数地域において野外調査、および国内外の天然の蛇紋岩試料を用いたアンチゴライトの結晶方位測定を実施した。今年度、これらの解析も進め、これまでに報告されている複数地域・岩石からのアンチゴライトの結晶軸の配列パターンとの比較から、特定の結晶軸の配列パターンについて形成メカニズムをまとめた。来年度これらの成果を査読付き国際誌へ投稿する予定である。
また蛇紋岩分布領域で温度上昇に伴う脱水分解過程とこれに関連した岩石構造の変化に関しても、天然の蛇紋岩試料の観察・分析からのアプローチに加え、天然の蛇紋岩試料を使用して実験的なアプローチからも調査しており、今年度これらの研究成果をまとめた。これはウェッジマントルにおける蛇紋岩の脱水過程と構造変化を検討する上で重要な知見が得られる可能性がある。来年度も引き続き実験的なアプローチからもウェッジマントルの構造推定を進め、成果を査読付き国際誌へ投稿する予定である。