学位论文题名PetrーgicaーStudy.pdf

博 士 （理 学 ） 宮 坂 瑞 穂 学位論文題名 Petrological Studyof Miyake-Jima Volcano，Izu-Islands ―Evolution oftheMagmatic Systemsince1469A.D.― （伊豆諸島三宅島火山の岩石学研究 ―特に西暦1469年以降のマグマ供給システムの進化についてー） 学位論文内容の要旨 伊豆諸島三宅島火山は，西暦1085年以降現在までに計15回噴火しており， 数十年～数百年単位でのマグマ供給系の変遷について考察するには世界有数 の研究対象である． 伊豆諸島三宅島火山の噴火史は，噴火の頻度や噴出様式の違いから4つの ステージに区分されていた(TsukuiandSuzuki，1998)が，本研究ではさら に野外調査を行って82の噴出物を識別し層序を再構築した．筆者は三宅島火 山の活動を，4000年前以前の主成層火山形成期 ・4000ー2500年前のカルデ ラ形成期．2500年前←西暦1154年の雄山期 ・西暦1469年以降の新澪期に 分類した・ 三宅島火山の岩石は，巨大斑晶 （長径lcm以上）を含む岩石 ・斜長石斑晶 に富む岩石 （長径5mm程度 ・斑晶量10vol%以上）．無斑晶質な岩石 （長径 2mm以下 ・斑晶量10vo協以下）の3つに分類される．すると，主成層火山 形成期には巨大斑晶を含む岩石 ・斜長石斑晶に富む岩石の割合が多いのに対 して，新澪期の噴出物はほとんどが無斑晶質な岩石からなる．また，各ステ ージの岩石はK20―Si02，P205ーsi02の図でそれぞれ区別することができ， 新澪期の噴出物はそれ以前の岩石に比べてK20，P205含有量が高い．この ように火山学的手法によるステージ区分は，岩石学的特徴からも支持されて いる． 本研究で特に注目する新澪期の噴出物は，大部分が無斑晶質な岩石からな るが，一部に巨大斑晶を含む岩石も認められる．斜長石巨大斑晶仏n90以上， 最大粒径30mm）はしばしばF080以上のかんらん石と集斑晶を形成してお り，その鉱物化学組成 ・結晶サイズ分析の結果は1940年噴火で噴出した深 成岩質捕獲岩のものと一致している．かんらん石に変形構造が認められるこ とや斜長石に固体拡散の証拠が認められることを考慮すると，これらは噴火 前にすでに形成されていた深成岩起源の捕獲結晶であろう．斜長石巨大斑晶 が深成岩起源であるとすると，深成岩が形成される過程で部分的に水に飽和 した状態が達成されたために異常にAnに富む斜長石が晶出したと考えられ る． このような深成岩起源の捕獲結晶を除くと，大部分の新澪期の噴出物中に は，安山岩質マグマ起源と考えられるA夕イプ集斑晶および玄武岩質マグマ 起源と考えられるB夕イプ集斑晶の2種類が共存している．これは，新澪期 の噴出物の多くがマグマ混合によって生成されていたことを示唆している．B 夕イプかんらん石や玄武岩質端成分マグマの推定液組成は時間とともに分化 した組成に変化する．一方，A夕イプ輝石のMg＃は複雑に変化している．こ のような変化から，玄武岩質マグマはより深部に存在していて時間とともに 分化しており，断続的に浅部の安山岩質マグマ貯蔵系にマグマを供給してい たと考えられる．捕獲結晶は，より深部の玄武岩質マグマが上昇中に深成岩 体から取り込んだものであろう．以上の結果と2000年噴火で海底に噴出し た噴出物中にはA夕イプ集斑晶，山頂から噴出した噴出物中にはB夕イプ集 斑晶のみが認められるという事実，地球物理学的観測から得られた結果を考 慮すると，2000年噴火ではまず浅部にあった安山岩質マグマが西に移動レて 一部は海底で噴出，マグマ溜まりはほとんど空になったと考えられる．その 後，深部に存在していた玄武岩質マグマが上昇，安山岩質マグマと混合する ことなく噴出したのであろう・ 最後に三宅島火山のマグマ輸送システムについて，1940年噴出物．1962 年噴出物から考察した．これらの噴火は噴火の経緯が詳しく記録されており， 火口の位置も明らかになっている．両者はわずか22年の休止期をおいてほぼ 同じ位置から噴出しているが，1940年噴火は山腹噴火の後に山頂からも噴火 している．各々の噴出物を噴火火口ごとに採取して斑晶モード組