マントルは固体でありながら,地質学的時間スケールでは流動する.本図は,その「流れるマントル」の実像を,北海道・幌満かんらん岩体の基底剪断帯に産するかんらん岩(BSZ01)から示す.(a)の偏光顕微鏡像では,強い剪断変形に伴う残晶の割れ,歪みの局所化による結晶の細粒化によって局在した帯状構造が明瞭に認められ,マントルの岩石が塑性的に変形したことを示す(Matsuyama and Michibayashi, 2023, 2024b).(b)のEBSDマップでは,かんらん石を中心とする鉱物相の分布と結晶方位が同一座標系で可視化されており,逆極点図(IPF-X)配色によって,結晶方位の空間的変化が直感的に読み取れる.(c)に示したかんらん石の結晶方位定向配列(CPO)極図は,結晶塑性変形によって特定の結晶軸が剪断方向に揃う様子を表し,マントル流動を担う主要な変形機構が転位クリープであったことを裏付ける.このような変形微細組織とCPOの発達は,地震波異方性やマントルレオロジーの空間的不均質性と直接結びつく情報を提供する(Matsuyama and Michibayashi, 2024a).本図は,マントル内部で進行する変形・流動過程を「岩石の記録」として読み解くレオロジー研究の核心を象徴的に示している.(EBSD分析はフランス・モンペリエ大学地球科学部門のCamScan X500FE CrystalProbeで行った.)
(松山和樹)
References
Matsuyama, K. and Michibayashi, K. (2023): Variation in olivine crystal-fabrics and their seismic anisotropies in the Horoman peridotite complex, Hokkaido, Japan. Journal of Geodynamics, 158, doi.org/10.1016/j.jog.2023.102006.
Matsuyama, K. and Michibayashi, K. (2024a): Effects of mineral mode and textural variation on the seismic anisotropy in lithospheric mantle: an example from Horoman peridotites. Earth, Planets and Space, 76, doi.org/10.1186/s40623-024-02094-5.
Matsuyama, K. and Michibayashi, K. (2024b): Structural evolution of the Horoman peridotite complex in conjunction with the formation of the Hidaka Metamorphic Belt, Hokkaido. Tectonophysics, 892, doi.org/10.1016/j.tecto.2024.230535.
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