Chen, Y. X., Gao, P., & Zheng, Y. F. (2015). The anatectic effect on the zircon Hf isotope composition of migmatites and associated granites. Lithos, 238, 174-184.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493715003473#f0020
ジルコンのHf同位体比は測りさえすれば出てきて便利に母岩の起源物質や地殻内再溶融が議論できように思われてますが、けっこう注意があれこれ必要です。
以下、箇条書き的に自分用のメモ。2019年5月9日。
・Zircon is the dominant Hf carrier in most granitoid rocks. Its HfO2 contents in such rocks are typically around 2–3 wt.%, but have a large
variation (Bea et al., 2006; Hoskin and Schaltegger, 2003).
・花崗岩中ジルコンにHf同位体比の決定要因
(1) Hf from the dissolution of pre-existing zircons in source rocks (zircon-Hf)
(2) Hf from other Zr-bearing minerals during partial melting of crustal rocks (non-zircon Hf)
(3) Hf from distinct magma batches or sources in the case of open system processes like magma mixing or crustal assimilation that may occur during magma emplacement into the continental crust.
主に(3)の要因に注目してHf同位体比の議論はされている(e.g., Kemp et al., 2007;Wang et al., 2013)
特にs-type花崗岩については(1)の要因についても考察されてきた(Farina et al., 2014b; Tang et al., 2014; Villaros et al., 2012).。
・UHPのなかにおいてHf同位体比の高い部分があり、その解釈として「柘榴石中のLuのβ壊変起源Hfが放出された(Zheng et al., 2005)」と「シンプルにjuvenile sourceがもたらされただけ(Sláma et al., 2007; Zirakparvar, 2015)」がある。
・こういう問題に決着をつけていくために、anatectic melt中のジルコンのHf同位体比を分析してみたよ。
・分析したのはよく研究されてる有名な露頭のもので、
(1) felsic leucosomes in migmatites, granitic pegmatites, and granitic intrusions from the UHP metamorphic terrane at Weihai in the northeastern Sulu orogen, eastcentral China (Liu et al., 2009, 2010a)
(2) felsic leucosomes from migmatite and its associated granite intrusion from the Mayuan migmatite complex in the Cathaysian terrane, southeastern China (Liu et al., 2010b).
・で、測ってみたところ、古いインヘリテッドなものはεHf(t)=-24～-30と低いのに、新しいリューコゾームのところは-12～-20とだいぶ高めになってる！
=>・ジルコンが溶け出したのでは説明できない
・もちろんjuvenile inputでもない。リューコゾームなので。
・当たり前だけど、Hfはジルコン以外の鉱物にはあんまり入っていない。とはいえ、
amphibole and clinopyroxene in mafic granulite can contain significant Hf in ~3.4 ppm and ~7 ppm, respectively; orthopyroxene in felsic granulite can have a Hf content of ~1.2 ppm (Bea et al., 2006).
garnet in various metamorphic rocks can contain significant Hf in 0.2 to 1.7 ppm (Bea et al., 2006; Jung et al., 2009, 2014).
・さらに、garnetについてはLu濃度が圧倒的に高く176Luの壊変でかなりとんでもなく高い176Hf/177Hfの同位体比が生じる。それはもう、ΔεHf(t)|garnet-zircon|が数百を超えるようなぶっ飛んだ値になる。(てか、ガーネットでLu-Hf年代測定やる人とか初生Hfを無視できるとしたりするくらいなので)。
・そういうわけで残留岩や周囲の岩石の柘榴石が融け出す(溶け出す)事があると、ジルコンのHf同位体比はめちゃくちゃ上がることを示したよ、という結論です。
・今回の例はリューコゾームだから証明できるけど、多くの花崗岩類起源ジルコンで証明できずに人知れずHf同位体比が高まってる可能性があるよね気をつけようね。
・そういや今年こんな論文出てたりするよ。
・それはさておき今回紹介した論文の最後のスケマティック・イラストレーションの図はひどいと思う。矢印の使い方がいみわからんw
・て感じで研究ネタを考えていこうと思うんだ。学振PDの締切まで後少し！
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493715003473#f0020
ジルコンのHf同位体比は測りさえすれば出てきて便利に母岩の起源物質や地殻内再溶融が議論できように思われてますが、けっこう注意があれこれ必要です。
・花崗岩中ジルコンにHf同位体比の決定要因
(1) Hf from the dissolution of pre-existing zircons in source rocks (zircon-Hf)
(2) Hf from other Zr-bearing minerals during partial melting of crustal rocks (non-zircon Hf)
(3) Hf from distinct magma batches or sources in the case of open system processes like magma mixing or crustal assimilation that may occur during magma emplacement into the continental crust.
主に(3)の要因に注目してHf同位体比の議論はされている(e.g., Kemp et al., 2007;Wang et al., 2013)
特にs-type花崗岩については(1)の要因についても考察されてきた(Farina et al., 2014b; Tang et al., 2014; Villaros et al., 2012).。
・分析したのはよく研究されてる有名な露頭のもので、
(1) felsic leucosomes in migmatites, granitic pegmatites, and granitic intrusions from the UHP metamorphic terrane at Weihai in the northeastern Sulu orogen, eastcentral China (Liu et al., 2009, 2010a)
(2) felsic leucosomes from migmatite and its associated granite intrusion from the Mayuan migmatite complex in the Cathaysian terrane, southeastern China (Liu et al., 2010b).
=>・ジルコンが溶け出したのでは説明できない
・もちろんjuvenile inputでもない。リューコゾームなので。
amphibole and clinopyroxene in mafic granulite can contain significant Hf in ~3.4 ppm and ~7 ppm, respectively; orthopyroxene in felsic granulite can have a Hf content of ~1.2 ppm (Bea et al., 2006).
garnet in various metamorphic rocks can contain significant Hf in 0.2 to 1.7 ppm (Bea et al., 2006; Jung et al., 2009, 2014).
・さらに、garnetについてはLu濃度が圧倒的に高く176Luの壊変でかなりとんでもなく高い176Hf/177Hfの同位体比が生じる。それはもう、ΔεHf(t)|garnet-zircon|が数百を超えるようなぶっ飛んだ値になる。(てか、ガーネットでLu-Hf年代測定やる人とか初生Hfを無視できるとしたりするくらいなので)。
・そういうわけで残留岩や周囲の岩石の柘榴石が融け出す(溶け出す)事があると、ジルコンのHf同位体比はめちゃくちゃ上がることを示したよ、という結論です。
・今回の例はリューコゾームだから証明できるけど、多くの花崗岩類起源ジルコンで証明できずに人知れずHf同位体比が高まってる可能性があるよね気をつけようね。
・そういや今年こんな論文出てたりするよ。
・それはさておき今回紹介した論文の最後のスケマティック・イラストレーションの図はひどいと思う。矢印の使い方がいみわからんw
この論文の図、水色の矢印はそれぞれの場所から染み出してるような物質移動かなにかのように見えるんだけど、実際にはただ名称を添えてるだけという……文化によって矢印の使い方が違うのだろうか。 pic.twitter.com/efwxfnJwUE
— てるてる (@IWKRterter) 2019年5月9日
・て感じで研究ネタを考えていこうと思うんだ。学振PDの締切まで後少し！
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