硫化物鉱床を伴う含サフィリン変成岩 ~ アメリカ, コロラド州, カスターカントリーの例 ~ 馬場壮太郎 * Sapphirine-bearingmetamorphicrockassociatedwithsulfidedeposit -AnexampleatCusterCountry,Colorad

ラド州，カスターカントリーの例

Author(s)

馬場, 壮太郎

Citation

琉球大学教育学部紀要(70): 141-151

Issue Date

2007-01

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12000/1521

Rights

硫化物鉱床を伴う含サフィリン変成岩

～アメリカ，コロラド州，カスターカントリーの例～

馬場壮太郎＊

Sapphirine-bearingmetamorphicrockassociatedwithsulfidedeposit

-AnexampleatCusterCountry，Colorado，Ｕ,S・A

SotaroBaba＊ はじめに 物鉱床が産することが広く知られている。そのよ うな場所では，海水と熱水との相互作用により高 Ｍｇ/Fe比を有する岩石が形成される可能性が高く (A1t,1995)，さらにそれらが高温変成作用を被っ た場合に含サフィリン変成岩が出現することが予

想される。海洋底熱水変質に起因し，高Ｍｇ岩類

が形成したと考えられる例としてオーストラリア， アルンタ岩体と，米国，コロラド州カスターに分 布する補強岩類が挙げられる。これらはともに硫 化物鉱床を伴うことが特徴であり，熱水変質作用 の存在をうらづける数少ない好例といえる。筆者 はコロラド州カスターに分布する含サフィリン捕 狸岩および周辺に産する塩基性岩類の採取を目的 として2005年９月に野外調査を実施した。本報 告では採取した岩石試料の鏡下観察の結果を取り まとめ，全岩化学分析に適した試料について考察 すること目的とする。加えて変成作用および形成 条件についても若干の考察を行ったのでここに報 告する。 サフィリンは高Ｍｇ/Fe比を有する岩石に出現す る変成鉱物であり，これまで数多くの高温変成岩 複合岩体から報告されてきた。しかし，その原岩 形成に関する報告は限られる。これは，どのよう な地質環境で高いMgO/FeO比を持ち，Al203に富 む岩石が形成するかについての議論が，地球化学 的な視点からこれまで充分におこなわれていなかっ たことを意味している。Baba(2002)はスコットラ ンド，サウスハリス地域に分布する含サフィリン 変成岩について鉱物共生関係，全岩化学組成に基 づき４つのタイプに区分し，その形成過程を論じ た。その結果，３つの過程で形成したことが明ら かにされた。すなわち，ａ)初生的にMgO/FeO比の 高い堆積岩が存在する，ｂ)部分溶融にともなう変 成分別作用の結果である（高MgO/FeO残留圏相 の形成)，ｃ）高MgO/FeO超塩基性岩とA1203に富 む堆積岩類との変成交代作用によるである。これ らのうち，初生的に高いMgO/FeO比を有する岩 石の一部については海洋底熱水変質作用が関与す る可能性を指摘した。これは含サフィリングラニュ ライトが海嶺玄武岩組成の塩基性グラニュライト 中に脈状に産すること，さらに，その主要化学組 成ならびに微量元素の特徴が現世の熱水変質玄武 岩に酷似することに基づく(BabaandWindley， 投稿中)。 一般に海洋底熱水変質作用の副産物として硫化 地質概説 コロラド州南部のWetMountain周辺は原生代変 成岩類および，それを貫く原生代花崗岩類 (Sanlsabel花崗岩類）から構成される(図1)。前 者は珪長質片麻岩，角閃岩，およびそれらの互層 からなり，変成年代は1700Ｍaとされている(Tweto， 1977)。この一部には硫化物鉱床も含まれ周囲の ゛琉球大学教育学部生涯教育課程自然環境教育コース －１４１－

105.000000,

…｡｡’伽

□

CoIorado

□

彰

911-9 --911.8

§ljH鰯鰯’'1,1塑

9ｍ罰則 ９９gj1 皿 ９，割ロ gn8鋪 gn8鋪 gn8鋪 gn85 gn8鋪 gn8鋪 gn8鋪 gn8鋪8師8師8師8師 TbPueblo TbPueblo

鰺

:ii髪iii；鑿

38゜００，００，１ ColoradoCityＣｉｔｙ 908.1

577可

908.1

577可

膠溺Pro艫:Wieni諌

翻Pro艫懸Moi｡。

[二コPhanerozoiccov．『

／FauIt

１０kｍ

Figu１℃LSimplifiedgeologicalmaparoundWetMountain(modifiedafterTweto,1979)．

Samplinglocali[iesalYDalsoshown．

図１．ウエット山地周辺の地質図（TWeto，1979を改変） 変成岩類とともに変成作用を被っている。San lsabel花崗岩類は一般に粗粒塊状な花崗岩～花崗 閃緑岩から棡成されるが，一部は細粒～中粒で眼 球状（船津型花崗岩類に類似）に産するものもあ る。多量の補強岩を有する露岩では，母岩中に層々 注入し産するものや，母岩の角閃岩や片麻岩類を 貫きネットワーク状に産するものがある。貫入年 代として1400ＭaのPb年代が報告されている(Boyer， 1962)。 RaymondetaL(1980)はSanIsabel花崗岩類の捕 獲岩として含サフィリン変成岩類が硫化物鉱床と ともに産することを報告した。この補強岩は角閃 －１４２－

馬場：硫化物鉱床を伴う含サフィリン変成岩 表１．採取した岩石の鉱物組み合わせ SampleNo、Ｒｏｃｋｎａｍｅ Ｍ２ＥｃｍｍｅｍＩ FclsicMm⑨ｍｌＴｍｃｃ ｎｎＢＣｍ⑨ｎｔ 908-1Ａ g08-lB gO8-1C 908-2 908-3 g08-4A 9O8-4B 908-5 108-7 908-8Ａ g08-8B g08-8C 908-8, g08-9 XeImlitIB 909-2Ａ g09-2B g09-3C 901-3, 901-3Ｆ 901-3G 9O9-3H 9O9-31 909-3Ｊ 909-3Ｋ 901-4 mm空、ｅｎｄ 911-1A gll-1B 911-10 911斗 911-7 911-8 ｇ１１－９ Ｘｅｎ⑪lith 912-1Ａ g12-1B m2-1C 912-1, g12-1E 912-2Ａ g12-2B ８８．畷 ｓＳに８８

即即ｄ、》』“池．》》》》》』

．。．③酔

魎

_ｃｃ》血

魎

ＢＧ ｃＣ ａａ ｃｃ

函

函

Hbl CpxPHbl Bt Hbl-Cpx-Opx Hbl-Bt Cpx-Hbl-GrB-Ep Cpx-HbI-Grs-Ep Hbl-Bt Hbl-Oamp GrtBLHbl-Mus Grt Bt Hbl-Bt Opx-Olv-Spl-Hbl Pl PI-Qtz Qtz-Pl Pl Pl-Ki､-Qtz Pl Pl Pl-KfS-Qtz P1 Qtz-Pl Kfb-Qtz Qtz-Pl P1 IIm TiLAp-Zm-Ilm TiLIlm-Ap Cc-Ilm Ap-Zm Scp-Tit-Ap-Opq Scp-TiLAp-OPq lIm-Ap Cc-Ilm Ap-nm Ap-Zm llm-Zm-Ap llm Sep＊

．》．》』》脆“““呼錘毬

ⅢＭⅢⅡⅢ仙

舳

ｃｃ・画。邸

鴎蝿硲鴎醗“

吋魎“函

“、回国“、

Opx-B卜Hbl Opx-Cpx-Hbl Hbl-Cpx Hbl-CpxBt ＰＰＰ

止

唾伽睦Ｈ肱止ＨＨＨＨＨ

抑帥

毎△ ｍ 暉■ ｑ△

ｍｍｍｍ⑪

CaAmp-Cpx-Bt Hbl-Cpx-Bt Hbl-Cpx Cpx-CaAmp-Mus-Bt Cpx-CaAmp-Bt Hbl-Grs-CaAmp 面面 ｔｔ

刎伽

opq Tit Btgneiss Gmlui唾 Maficgneiss Schigt SChigt Graniticgneiss Maficg1eiss ＊

助成Ⅸ

密Ｈ卵》鴎、恥

_Qに Q隆Pl-Kfb PKCc） P1(ｃｃ） ApZm Ilm-ApZm Chl*-Tit-Ilm-Ap-Zm 他licigneouste9Ktue） mm-Zm nm-Ap-Zm Ap-Zm

》》

１ｌ ＰＰ Sp形metamorRock Grt-Btgneiss Spl-metamor・Rock Spl-metamorRock Btgp1eiss Btgneiss Maficgneiss Bt-Spl-Cm-Spr岩Crd-Ged GrtBt-CId Spl-OpK-Mus Spl-Opx-Mus-Crd Bt-Spl-Mus BLSpl-Mus-Oamp OpxHbl-Bt llm-Zm SU-Ylm-ZTn Pylitc Pylite llｍ ｍｍ－Ｚｍ Ａｐ－Ｏｐｑ ｌ Ｐ

他一唾

Pl P1-Q位 mblcLListofminemlasscmblcge Act,actinoIitc;ＡＰ,apatitc;Ｂｔ,biotite6CaAmp,calsicampmbole;ｃｃ,calcite;Ｃ、,chmlite;Cpx,clmopyroxene； Crdcordierite;Ｃｍ,corundum5Ep,epidote;Ged,gedrite;Grs,gmssular;Grt,gamet;Hbl,homb"､｡c； nm,Ilmenite;Ｋｆも,KPfbldspar:Mus,muscovite;Oamp,orthoamphibole;Olv,olivinc;Opq,opaqUemmeml； Opx,orthopymxene;Ｐｌ,plagioclase;Ｑ位,qum位;Scp,scapolite;Sep,serpentine;Sil,silUmanite;Spl,spinel； Spr,sapphirine;Titltitanibe;Ｚｍ,zircon.、assccondmymmeral． －１４３－

表２鉱物化学組成 SampleNO．O59012-1AO59Ol-3G AmnlNo、 １２３４５６７１２５ SｐｌＳｐｒＣｍＣｍＣｒｄＢｔＧｅｄＯａｍｐＣｐｘＢｔ ＳｉＯ２ ＴＹＯ２ Ａ１２０３ ＦｃＯ＊ ＭｎＯ ＭｇＯ ＣａＯ Ｎａ２０ Ｋ２０ Ｔｂｔａｌ 、伽川元犯幻伽伽伽幻 ００１１０３０００６ ６２１ ９ α叩⑬兜刀”㈹卯叩” ●ｂ●●印●●●■● 、０節４０７０００９ １ ９ ８０２７２３０００２ ３０４３２２０００６ ●●●●●●●●●● ８０３２０２０００６ ４３ １ ９ 叩伽諏団叩叩加㈹㈹兜 ００９００００００９ ９ ９ α加佃お伽旧加加叩ｗ ●●●●●ＯＧ●●● ８０３２０２０００６ ４３ １ ９ “砂砧卯加肌伽伽調史 １０５４０３００８４ ４１ ２ ９ 茄加肥妬卯如Ⅶ砺伽、 ●●●●●ロロ●■、 ２０９００００２０７ ４１１２ ９ 拓伽苑印婚偲卵犯妬詣 １０６４００２１０８ ５ ２１ ９ 55.18 0.00 072 ２．３７ 0.28 17.53 25.05 000 0.0０ １０１３ ４Ｌ9５ 0.31 12.41 ３．７３ 0.19 25.49 ０．０６ 0.53 10.46 95.13 、 狼ｎ ｍ

ｏ罰茄佃鹿町雌唾舶Ｋ”

４叩伽ｗ⑲Ⅲ剥卯伽伽Ⅲ ●●●●●●●●●● ００１００００００３ ０７０５９３６００００ ２３００４０１０００１ ●●●●●●①●●● １０９００３０００４ １ ８４０２０２６０００５ １９００２０８００００ ●●。●●ＣＯ●●● ４０４００１０００１ １ ３ｍｍ”Ⅲ叩加加叩切伽 ●Ｕ●●●●。●●● ００１００００００２ 旧妬加ｍｍｍ駈叩伽川田 ●ＣＤ●●●●ｂ●■ ４０４００１０００１ １ 型、、刃犯伽的伽伽⑲元 ５０２００４００１５ １ ３２０９９１９１８０８ ２００１２１２１７０７ ●●。●●ｑ●●□● ６０３１０４０００５ １ 羽加加坊別砧巧叫調遁麺 ７０１００４１００５ １ ６８０３７１４７０００ ９００００９９０００ ●●①●●●ロ●●□ １００００００００４ 、妬旧肥料、㈹Ⅲ喧卯” ●Ｇ●●●●●●●● ５０２００５００１５ １

ＸＭｇ

0.52０．８７０．９０0.000.90０．９００．７７０．８９０．９３０．９２ Table2.Repr己sentativechemicalCOmPositionsofconstituentminemls

FcO*,totalFeasFeO・Chemicalanalyscsofminemlswe”perfbrmedusinganelecmnmicropmｂｅｗｉｔｈａｎ

ｅｎ函gydiSpersiveX-rayanalyticalsystemOIrrACILS3000N)atUniv,oftheRyukyus 岩，石灰珪質片麻岩およびそれらの互層から梢成 されるが，広い面積に分布することが特徴である。 含サフイリン変成岩：黒色粗粒片状の岩石であり， 多壁の黒雲母から構成され，スピネル，コランダ ム，サフイリン，キン青石からなる径10～20ｍｍ 程度の点紋が散在する．黒雲母の定向配列による 片理面が確認される。構成鉱物は黒雲母，スピネ ル，サフィリン，コランダム，キン青石，ゼード ル閃石，不透明鉱物である。スビネルコランダ ム，サフイリンは集塊状に産するが(図2ａ＆２b)， スピネルコランダムはおおむねその中心部に他 形粒状（1～2ｍ)の結晶として観察される(図2c)。 サフィリンはスピネル及びコランダムを取り囲む 形で不規則な形状を呈する。それら集塊状の鉱物 はキン青石によって完全に包有される。ゼードル 閃石は黒雲母に包有され産することが多く，その 長軸は黒雲母の定向配列に調和的である。 岩石記載 本調査で得られた試料は39試料である。本調査 では花崗岩の捕猿岩として産する含サフィリン変 成岩及び角閃岩の採取を目的としているため，花 崗岩類ならびにその母岩と考えられる変成岩類の 採取は極力避けた。それぞれ採取した試料の鉱物 組合せを表1に示した。これらの採取地点は図１ に対応する。また，表２には２つの岩石試料の鉱 物化学分析結果を示した。以下には採取した岩石 の組織について述べる。 1．捕獲岩類 －１４４－

馬場：硫化物鉱床を伴う含サブィリン変成岩 含スピネル変成岩：暗緑色一部片状の岩石で，黄 褐色の黄鉄鉱が点在する。スピネル，斜方輝石， 黄鉄鉱，白雲母，黒雲母，緑泥石から構成される。 スピネルは淡青色，１mm程度で他形粒状のものが 多いが，稀に長径２mm程度の粒子もある(図２．)。 斜方輝石は淡く赤みを帯びており，他形粒状（0.5 mm)の粒子として産する。へき開が発達したもの が多い。肉眼で片状に見える部分はスピネルおよ び斜方輝石の卓越する組成縞により樹成されてい る。黄鉄鉱はスピネル，斜方輝石を充填して産し， 薄片内のすべての領域に確認される。白雲母，黒 雲母，緑泥石は二次鉱物として変質の進行した領 域に観察される。構成鉱物の組み合わせから判断 すると，本岩石は硫化物鉱床の一部と考えられる。 今回は光学的特徴から鉱物の判定を行っているが， そのような岩石には硫化鉱物が含まれることが予 想される。化学組成を把握し鉱物の同定を厳密に 行う必要がある。 塩基性片麻岩：暗緑色塊状の岩石であり，鏡下で はグラノブラスティック組織を示す(図２h,2i＆ 2j)。主に斜方輝石，普通角閃石，斜長石，石英 から構成され，少量の黒雲母,イルメナイト，ア パタイトを含む。斜方輝石は不規則な形状を呈し， 粒径２～３mm程度のものが多い。丸みを帯びた石 英，斜長石，普通角閃石，イルメナイトを包有す る。単斜輝石も斜方輝石と同様に産するが，淡緑 色を呈し多色性がないことから区別できる。普通 角閃石はz軸で茶褐色を呈し，丸みを帯びた斜方 輝石を包有することがある。黒雲母は斜方輝石の 周辺に二次鉱物として産する。 ２．基盤岩類（母岩） 角閃岩：フェルシック鉱物の含有風によって黒色 ～暗緑色を呈する。主要な構成鉱物は普通角閃石， 斜長石，黒雲母であるが(図2k)，これに加えて少 量の黒雲母，石英，イルメナイト，アパタイト等 が含まれる場合がある。普通角閃石，黒雲母は定 向配列することが多い。普通角閃石は粒径２mm程 度のものが多く，包有物は稀である。黒雲母は茶 褐色で長柱状に産する。斜長石は粒径0.5mm程度 でモザイク状に産する。 ザクロ石黒雲母片麻岩：ザクロ石の点紋が散在す る粗粒黒色の岩石である。構成鉱物は黒雲母，ザ クロ石，石英，斜長石。キン青石，珪線石，イル メナイト，アパタイト，ジルコンである。ザクロ 石は他形粒状(2～4mm)の斑状変晶として産し，微 細な黒雲母，イルメナイト，石英などの包有物を 多く含む。黒雲母はシンプレクタイトとして産す ることが特徴であり(図２e)，定向配列するもの は少ない。キン宵石は黒雲母とともに碓認される が，稀に繊維状の微細な珪線石を包有することが ある。 石灰珪長質片麻岩：珪長質鉱物に富む灰色の薄層 と苦鉄質に富む暗緑色の層とが縞状構造を呈する 岩石である。単斜輝石，斜長石，普通角閃石，ザ クロ石，緑レン石，斜長石から構成され(図21)， グラノブラスティック組織を示す。柱石，クサビ 石，アパタイト，不透明鉱物を少量含む。単斜輝 石は粒状他形で1ｍ程度のものが多く，斜長石と ともに寄木細工状に産する。普通角閃石．緑レン 石はともに単斜輝石の周縁を置換して産する。柱 石は長径約10mmの斑状変晶として産しザクロ石， 単斜輝石を包有する。 石灰珪長質片麻岩：全体に暗緑色を呈す岩石であ り，斜長石からなる灰白色の薄層を含むことがあ る。構成鉱物は多い順からカルシウム角閃石，単 斜輝石，斜長石，クサビ石，石英，不透明鉱物で ある(図20゜これらに加えて黒雲母，白雲母，Ｃａ‐ ザクロ石（グロシュラー）を含むことがある(図２ ９)。角閃石はz軸で淡緑色を呈し，半自形から他 形，最大長径５ｍ程度である。単斜輝石は多くの 場合，粒状に角閃石に包有されて産するものが多 い。斜長石，石英はマフィック鉱物の粒間を充填 し産する。 黒雲母片麻岩：黒雲母の含有量によって様々な岩 相を呈する。主要鉱物は黒雲母，斜長石，石英で あり，これらに加えてザクロ石，普通角閃石が含 まれる。副次鉱物としてイルメナイト，アパタイ ト，ジルコンなども少量含認められる。多くの黒 雲母は粒径１～２mm程度で，長柱状～板状に定向 配列する。普通角閃石が含まれる場合は黒雲母と －１４５－

図２．採取した試料の鉱物組織写真

P…～篭

職

塾'九

馬場：硫化物鉱床を伴う含サフィリン変成岩 Figure2・PhotomicrograPhsofthemicrotex【uresobservedincollectedsampIesinthisstudy.(a)＆(b） Sapphirine(Spr)-SpineI(SPI)associationinO5912-lA・TheSproccursaroundthemarginofSpLandin turnSprissulmundcdbycordierilc(Crd).(c)CorundumencIosedbySplandSpr.(｡)Spl-OrthOpyroxene (Opx)associationin912-1C(e)Biotite(Bt)andquartz(Qtz)symplectiteoccursingamet(Grt)-bearing llelsicgneiss(908-8B).(f)Clinopyroxene(CPX)llndhombIcnde(Hbl)inca]csilicate(909-3Ｈ),(9) Grossular(Grs)andcaIsic-amphibole(CaAmp)bearingcalcsilicate(909-4).(b)＆(i)oIthopyroxene (Opx)bearingmaficgneisses(905-2Ａ＆-2B).Ｏ)Crossedpola｢izedviewof(i).(k)amphibolite(908-2A)． 同様に定向配列する。ザクロ石は班状変晶として 認められ，黒雲母，石英，斜長石，イルメナイト を包有する(図２ｍ)。最大粒径10mm程度のものも 一部には認められ，内部の包有物は定向配列して いる。斜長石，石英はともに定向配列して産する が，石英には波動消光するものもある。 －１４７－

図２（つづき）

…=H曼謹

Figu妃２(continued).(1)Grs-HbI-Epidote(Ep)associationencIosedbyScapolite(Scp)ｉｎ909-4.(、)ＣＰＸ‐ HblinmetzIgabbro(908-2).(､)Grt-Btinldsicgneiss(908-8Ａ).(o)Olivine(01Ｖ),Splandamphibole(Amp） inclusionsinlargeOpx(908-9).(p)OlVcrystalsare定placedbychroIiteandserpentine.(q)crossedpolalized viewofgranite(908-8B)． 変ハンレイ岩：肉眼では暗緑色を呈する岩石で， 粒径8～10mm程度の角閃石が点紋状に散在する。 主な構成鉱物は普通角閃石，単斜輝石，斜方輝石， 斜長石であり(図2,)，少量の方解石，イルメナイ トを含む。普通角閃石は長径2～3mm程度であり 集片塊状に澱集し点紋を構成する。単斜輝石，斜 方輝石はいずれも他形で丸みを帯びており寄木細 工状に産する。斜長石はそれら苦鉄質鉱物の粒間 を充填し産するが，方解石に変質しているものも ある。 －１４８－

馬場：硫化物鉱床を伴う含サフィリン変成岩 超塩基性岩：粗粒塊状で暗緑色を呈する岩石で あり，斜方輝石からなる点紋が認められる。構成 鉱物は，斜方輝石，角閃石，カンラン石，スピネ ル，単斜輝石，イルメナイトであるが，二次鉱物 として緑泥石，蛇紋石が認められる.斜方輝石は 51,m程度の他形結晶として産し,スピネル，イル メナイト，角閃石，かんらん石を包有する(図20)。 角閃石は淡緑～淡青色を呈し斜方輝石の周囲に認 められる。スピネルは宵緑色で斜方輝石の包有物 以外にも様々鉱物に包有され確認される。カンラ ン石は粒径1mm程度のものが多いが，その内部に は不規則な割れ目が発達し，二次鉱物に腿換され ている(図2P)。一部のカンラン石は斜方輝石，ス ピネルと直接接して確認される。 ないことから不可能と考えられる。そこで本論で は，含サフィリン変成岩に認められるスピネルと サフィリンの共存関係に注目し温度条件の推定を

試みた。その結果，OwenandGreenough(1991）

の地質温度計では909℃，SatoandKawasakicOO6） では718℃を得た。しかし，今回の分析ではCrや Znの含有量を測定していないため，あくまで参 考値である。また，ＦMAS系における鉱物共生関 係(図3)から圧力条件を見積ると,700～800℃， 8kbar以下で形成可能であることが明らかになっ た。図3にはスコットランド，サウスハリス地域 に分布する含サフィリングラニュライトより得ら れた温度圧力経路も同時に示している。サウスハ リスの岩石にコランダム，スビネルサフィリン はザクロ石の包有物として観察されることから， 今回報告した含サフィリン変成岩はサウスハリス 地域での初期昇温変成作用時に形成された鉱物組 み合わせに相当すると考えることができる。また， ザクロ石を含まず，キン青石が認められることか ら，低圧条件であることは明白である。 ３．花崗岩類 黒雲母花崗岩：肉眼では粗粒塊状，桃白色の岩石

であり，鏡下では半自形粒状組織を示す(図2q)。

石英，斜長石，アルカリ長石，黒雲母から構成さ れ，イルメナイト，アパタイト，ジルコンを少量 含む。普通角閃石を含むものも認められる。石英， 斜長石，アルカリ長石は半自形～他形であり粒径 は3～5ｍ程度である。アルカリ長石は丸みを帯 びた石英，斜長石をプール状に包有することがあ る。黒雲母の多くは茶褐色のものが多く，不規則 に配列する。一部の変形を被った岩石では斜長石 が破砕され，細粒な石英が片理を形成することも ある。しかし，二次鉱物の形成は顕著ではない。 ２．試料選定 本研究の最終的な目的は，含サフィリン変成岩 類の形成場を周囲に産する塩基性変成岩類の地球 化学的特徴から推定することにある。それには蛍 光Ｘ線分析を行い，全岩化学組成を明らかにし地 球化学判別図から推定するのが一般的である。し かし，そこにはいくつかの問題が挙げられる。す なわち，１）Ｓｉｑ含有量が塩基性岩類（厳密に は45-52Wt％）の範囲内であること，２）変質な どによる二次的な鉱物の成長が認められないこと， ３）重量があり均質であることである。このよう な視点から改めて顕微鏡観察結果を見てみると， 分析に用いることが可能な試料は限定される。採 取した試料のなかに肉眼では塩基性片麻岩と極め て類似する石灰珪長質片麻岩が多く含まれること がその理由である。ザクロ石（グロシュラー）お よびカルシック角閃石を含むものについては分析 対象外とすると，基盤岩類からは5試料(908-1A， 908-1B,908-7,911-10,911-9)，捕猫岩からは3試 料(909-2A,909-2B,912-2B)がその候補となる。 今回，採取した試料のなかで，スピネルを含有 する岩石の鉱物組み合わせは極めて特異である。 考察 １．変成温度圧力条件 これまで，調査地域において変成作用の詳細を 議論した研究は少ない。今回の観察で基盤岩類中 (母岩）に斜方輝石は認められず（超塩基性岩類 を除く)，鉱物組み合わせは角閃岩相の変成岩体 であるとする従来の考えを支持する。しかし，花 崗岩類の捕猫岩として得られた試料には，斜方輝 石を含む塩基性片麻岩が確認された。このことは， 一部の岩石の変成温度条件がグラニュライト相に 達していた可能性を示すものである。温度条件の 推定については，両輝石地質温度圧力計を用いて 推定可能であるが，圧力の推定はザクロ石を伴わ －１４９－

また，これらの岩石は黄鉄鉱を含むことから熱水 変質作用の影響により形成された可能性が高く， 鉱物化学分析ならび全岩化学組成分析を行うこと で含サフィリン変成岩との岩石成因関係の詳細を 明らかにすることが可能かもしれない。今後，こ れらをふまえ各種化学分を行う予定である。 した。ＥＰＭA分析に際し琉球大学理学部物質地球 学科の新城竜一助教授には便宜をはかっていただ いたここに感謝申し上げる。 引用文献 A1t,』.C・（1995）Sub-seailoorprocessesinmid-oceanridgehydrothermalsystems・I､:Humphris， ＳＥ.，Zierenberg，Ｒ､，MulUneaux，Ｌ､，Thomson， Ｒ・(eds.),SbZ/moorj汐(姉ｔｈｅｍＵａＳｿs$…Ｐ附那jbzz4 Cli""”LBjDlqgjbzz'α,zdGcojngjbuzl〃ｌＦｍｃｌｊｍｓ 加倣伽⑬｡)no肋cmmJS)MUj1cqAmericanGeophysical 謝辞 本研究の遂行にあたり文部科学省／日本学術振興 会科学研究費補助金（若手研究(B）「原生代にお ける高Ｍｇ堆積岩類の形成場と形成環境」課題番 号：167402895001代表：馬場壮太郎）を使用 Union，Washington，ｐｐ、85-114.

Ｐ(kbar）

１２－

…川imuzW当１１ﾐﾄﾞｰiliiih

1０－

分

;i1l/1奮

Ｇ３毒Ii勘

（（

瀞

GrtﾉSp『ＳＩＩ pxBt］

菱十三=f=蓑二二三雲=鑿

Spr-bearingrockinthisstudy

８－

111'二:i零i自三三了

讃

[Grt,Qtz］

鐘

Ｇｄ

一一一畳陰

１１００

Ｔ(｡C）

900

1０００

Figuに３.Ｐ－ＴｇｎｄｌｂｒＦＭＡＳａｎｄＫＦＭＡＳｓｙｓｔｅｍｓatIowoxygenfUgacity(Hcnsen,1987;Hensen＆Harley,l”O8 Bemandeta1.,1991;Harley;ｌ”8)showingdiwlriantfleIdsにIevanttothemilnemIassociationsobservedinsap‐ phirine-bearingmcIamorphicmck､DashedalTow1cprcsentsP-TpathofSouthHarTissapphirine-bearinggmanulite． 図３．ＦMAS・KFMAS系における温度'千力図 －１５０－

馬場：硫化物鉱床を伴う含サフィリン変成岩 BabaS.(2008)Twostagesofsapphirinefbrmation duringprogradeandretmgrademetamorphism mthePalaeoproterozoicLewisiancomplexm SouthHarris,NWScotlandﾉb"mcz!@/ＰｂﾉﾌﾞりlQgD1 44,329-354． Bertrand,Ｐ.，Ellis，ＤＪ．＆Green，，.Ｈ・（1991)． ThestabUityofsapphirine-quartzandhypersth ene-sillimanite-quartzassemblage：aneXpenme ntalinvestigationinthesystemFeO-MgO-Al203-SiO2underH20andCOzconditions、 Ｃｂ"腕６噸､'zsmMY,ze7uzlq③Mzlod鹿姉lqgylO8, 55-71． Boyer，ＲＥ．（1962）Petmlogyandstructureof southemWetMountams,Colomdo・aomgjml SocjC(ｙｑ/Ａ""jbUZBwl陀施73,1047-1070． Harley，ＳＬ．（１９９８)．Ontheoccurrenceand characterisationofultrahigh-temperaturecrustal metamorphismIn:Treloar,ＰＪ．＆Ｏ'Brien,Ｐ． （eds)ＩＷｌａｔＤがDGsMbm”oゆｈｉｓ加ﾛ)zdMbm伽o幼ｌｌｊｂ ＲＥ“tjms？GeologicalSocietyofLondonSpecial Publicationl38，ｐｐ、75-10L Hensen，ＢＪ．＆Harley，ＳＬ．（1990)，Graphical analysisofP-T-Xrelationsingranulitefacies metapelite・Ｉ､：Ashworth，ＪＲ．＆Brown，Ｍ、 （eds)HHglhTblﾘqpem如花Ｍな…0ゅ〃応〃α１９(ｌＱＴｃｓｍノ Ａ池陀xfs､London:Unwin-Hyman,ｐｐ､19-56. 0we､,J､V､＆Greenough,ＪＤ.(1991)Anempirical sapphirine-spmelMg-Fe既changethermometer anditsapplicationtohighgradexenoIithsin thePopesHarbourdyke，NovaScotia，Canada・ Ｌｉｌｌｉｏｓ２６，317-332． Raymon｡，Ｗ､Ｈ，Leiggi，Ｐ.Ａ、＆Shendan，ＤＭ． （1980ﾘSapphinneinPrecambrianrocksassociated withstrataboundsulfidedeposits,CusterCountry， Colorado・USGeobgjCzz！ＳｉｍﾉGyBiU此(i"1513, 1-22． Sato，Ｋ､，Miyamoto，Ｔ＆Kawasaki，Ｔ、（2006） Experimentalcalibrationofsapphirine-spmelFe2 ＋-Mgexchangethermometer：ImplicationfOr constmintsonP-TconditionofHowardHills， NapierComplex，EastAntarctica・Co9zdoudz"α ＲＥｓｅＵｗｌｉ９，398-408． TWeto，０．（1977）NomenclatureofPrecambrian rocksinColorado・USGcohg池ISi、ﾉﾛｿBOO此"" 19422-,,D1-D22 Tweto,０．（1979）GeologicalmapofColorado・ｕ ｓ・GeoloicalSurvey． －１５１－