地球環境研究，Vol.20（2018）

東南極、西オングル島に分布する
post-metamorphic graniteの岩石学的研究
川

野

良

信＊

キーワード：東南極、リュツォ・ホルム岩体、西オングル島、同位体組成、地球化学

Ⅰ．はじめに

al，2004）。西ほか（2000）はLHCの複数の地域に産する変成作用以前もしくは変成作用と同時に活動した花崗

東南極プリンスオラフ海岸からリュツォ・ホルム湾

岩類（以下、pre-/syn-metamorphic granite）の全岩化

周辺に露出するリュツォ・ホルム岩体（以下、LHC）

学分析値を報告し、それらの岩石学的特徴を明らかにしは、カンブリア紀の年代を示す変成岩体である。岩体にた。また、西・川野（2001）は、それら花崗岩類を構成は、東から西へ、角閃岩相からグラニュライト相へと連する造岩鉱物について化学分析を行い、特に東西オング

続的に上昇する中圧型のプログレッシブ変成作用が認め

ル島に産するpre-/syn-metamorphic graniteの形成条件

られ（Hiroi et al，1983）、その変成度はリュツォ・ホルについて議論している。さらに、Kawano et al.（2005）

ム湾奥のルンドボークスヘッタ付近で最高に達し、さらは東西オングル島に露出するそれら花崗岩類についに西に向かうとやや下降することが明らかにされているて、Sr、Nd同位体分析を行い、pre-/syn-metamorphic（Motoyoshi et al，1985）。この岩体を構成する変成岩類

graniteがLHCの変成岩類と古い大陸地殻物質との反応については様々な手法を用いた多くの岩石学的研究が行により生じたと結論づけた。一方、味志・川野（2005）

われ、その形成過程が論じられてきた。Shiraishi et al.

はLHCに点在する変成作用後に活動した花崗岩類（以（1994）は、年代・岩相・変成分帯・地質構造などの解下、post-metamorphic granite）について、岩石化学的析によって、LHCが様々な時代の変成岩や深成岩からな検討を行い、それらの造構場を推定している。また、なる地塊の集合体であると指摘した。さらに、Shiraishi

Nishi et al.（2002）はLHCの漸移相帯に位置する奥岩の、

et al.（2008） はLHCに 産 す る 変 成 岩 のSHRIMP U-Pb

Ajishi et al.（2004）は角閃岩相帯に位置するかすみ岩の年代とNdモデル年代を用いて、原生代末期からカンブ

それぞれpost-metamorphic graniteについて、Sr、Nd同リア紀における東南極の地殻形成について論じており、位体組成と全岩アイソクロン年代を報告し、個々の花崗

LHCは始生代や古生代の地塊が集合し、その変成作用

岩類の起源物質について議論している。しかしながら、はゴンドワナ大陸形成の末期である520〜550Maにピー

LHCのグラニュライト相帯に産するpost-metamorphic

クを迎えたと結論づけている。

graniteの岩石学的研究は未だ行われていない。

このLHCには原生代最末期〜古生代初期に活動した

本論では、LHCのグラニュライト相帯に位置する西花崗岩類が多数認められる（Nishi et al，1999, 2002；

オングル島のpost-metamorphic graniteについて野外・

西 ほ か 2000； 西・ 川 野 2001；Ajishi et al，2004； 味

鏡下観察、全岩主成分・微量成分分析、Sr、Nd同位体

志・川野 2005；Kawano et al，2005, 2006）。これら花分析を行い、その岩石学的特徴を明らかにし、変成相の崗岩類は、LHCの変成作用以前もしくは変成作用と同異なる地域に分布するpost-metamorphic graniteとの比時に活動した花崗岩類（pre-もしくはsyn-metamorphic

較検討を行う。

granite） と、 変 成 作 用 後 に 活 動 し た 花 崗 岩 類（postmetamorphic granite）に大別されている（味志・川野
2005）。前者は周辺の変成岩と同様の変形構造を示すもⅡ．地質概説のが多く、基盤岩との接触部も不明瞭な場合が多い。そリュツォ・ホルム岩体は主として花崗岩質岩脈を伴うれに対して後者は周囲の変成岩の構造を切り、明瞭な境

高変成度変成岩類から構成されている。このうちペグマ

界をもって貫入する岩脈として産出している（Ajishi et

タイトやグラニュライト相変成岩に関しては、パンアフ＊

立正大学地球環境科学部
69東南極、西オングル島に分布するpost-metamorphic graniteの岩石学的研究（川野）リカン変動と同時期の年代を示す683～1131 MaのU-Pb、

基性変成岩の中で調和的な薄い層として産出する。眼Rb-Sr、K-Ar鉱物年代が報告されており、古生代初期の球片麻岩は、ザクロ石黒雲母片麻岩と共に本地域中央

花崗岩類の活動によって同位体年代が再平衡に達したと

部に南北に伸びて分布している。pre-/syn-metamorphic

考えられてきた（Shibata et al，1985, 1986）。しかしな

graniteであるザクロ石黒雲母角閃石花崗岩（Kawano et

がら、白石（1996）やSiraishi et al.（1992, 1994）はリュ

al，2005）は赤～桃色を呈する微斜長石を多く含み、本

ツォ・ホルム岩体の様々な地域から得られたジルコン

地域の中部～北部にかけて層状に産出している。post-

SHRIMP年代が、一例を除くと全て520～550Maに集中

metamorphic graniteは、前述の片麻岩類の中に明瞭なすることから、主要変成作用は520～550Maに起きたと境界を伴う岩脈として随所に産する（図２）。

推定している。

黒雲母を用いたRb-Sr鉱物年代として、ザクロ石片麻調査地域である西オングル島は南緯69°00’～69°32’、

岩 か ら500±30Ma（Nicolaysen et al，1961） と508Ma

東経39°29’～39°36’に位置し、LHCのグラニュライト（Maegoya et al.，1968）が、カリ長石を用いたRb-Sr鉱相帯に位置している（図１）。本島は平坦な地域も多少

物年代としてザクロ石片麻岩から726Ma（Maegoya et al，認められるが、全体的には起伏に富んでおり、氷河に

1968）がそれぞれ得られている。また、黒雲母のK-Ar

よってできた浅い谷や多くの池が点在している。

法を用いて、ザクロ石黒雲母角閃石花崗岩から399Ma、本島の地質概略をIshikawa et al.（1994）に基づき以

角閃石片麻岩から485Ma、黒雲母片麻岩から560Maが下に述べる（図２）。輝石片麻岩は西オングル島に広くそれぞれもたらされている（矢内・植田 1974）。さらに、露出しており、一般に中粒でグラノブラスッティック組

ジルコンSHRIMP年代法を用いてザクロ石黒雲母片麻岩

織を呈するが、局所的に明確な片理が発達し、細長い角から532±6Ma（Shiraishi et al，1994；2008）の値が得

閃石や輝石の団粒を含んでいる。角閃石片麻岩は本地られている。

域の中部および東部で見られ、輝石片麻岩あるいは塩Ⅲ．野外および鏡下観察
西オングル島の北東域には被貫入岩の片理面に非調和的、一部調和的に多数のpost-metamorphic graniteが岩脈として分布している（図３）。非調和に貫入する岩脈の多くは北西−南東方向を示すものが多いが、本島東側に北東−南西方向に貫入する岩脈もある。これらの岩脈は50cmから２mほどの厚みをもち、白～赤色を呈している。全体的に粗粒である場合が多いが、被貫入岩と接触する部分では細粒、岩脈中央部分では相対的に粗粒を

図１

70

東南極、リュツォ・ホルム湾における変成相区分
図とオングル諸島の概略図
リ ュ ツ ォ・ ホ ル ム 岩 体 の 変 成 分 帯 はHiroi etal.（1991）に基づく。

図２ 西オングル島の地質概略図
Ishikawa et al.（1994）を簡略。

地球環境研究，Vol.20（2018）

図３ Post-metamorphic graniteの野外での産状
Ａ：輝石片麻岩中に貫入するpost-metamorphic granite
Ｂ：輝石片麻岩の構造を切るpost-metamorphic granite
Ｃ：変成岩の構造を切って伸びる岩脈状
post-metamorphic granite
Ｄ：輝石片麻岩の構造に対して直交する
post-metamorphic granite

図４ Post-metamorphic graniteの偏光顕微鏡写真
Ａ：Post-metamorphic granite（020213）の鏡下写真（オープンニコル）
Ｂ：同鏡下写真（クロスニコル）
Ｃ：Post-metamorphic granite（020405）の鏡下写真（オープンニコル）
Ｄ：同鏡下写真（クロスニコル）
Qz、石英；Pl、斜長石；Kf、カリ長石；Bt、黒雲母呈する岩脈もある。輝石片麻岩に調和的に貫入する岩脈
は、接触変成作用によって輝石片麻岩を角閃石片麻岩に

graniteもカリ長石の増加に伴い、石英の量が減少する

変化させている（図３Ａ；Hiroi and Onuki，1985）。ま

変化傾向が認められ、西オングル島の１試料（020402）

た、多くの岩脈は周囲の片麻岩の片理面を切って産しを除けば、３地域の組成領域はほぼ重複する。かすみ岩（図３Ｂ）、数百mにわたって延長するものもある（図３のpost-metamorphic graniteが最も組成幅が狭く、花崗Ｃ）。片理面とほぼ直交方向に貫入する岩脈は（図３Ｄ）、岩とアルカリ長石花崗岩から構成される。奥岩の花崗岩

オングル諸島の変成・変形運動の後に活動した事を示し類は花崗閃緑岩、花崗岩、アルカリ長石花崗岩の領域にている。

点示され、やや石英に富む特徴を示している。西オング

これらpost-metamorphic graniteを構成する主要造岩

ル島のものは最も組成範囲が広く、花崗閃緑岩、花崗鉱物は石英、カリ長石、斜長石、黒雲母である（図４）。

岩、閃長岩の領域に拡がって点示される。後述する化学

石英は長径0.3～3.0mmで他形を示し、石英とカリ長石組成で高いTiO2、Fe2O3、MgO、CaO量を示し、他の岩からなる微文晶連晶が認められる（図４Ａ、Ｂ）。カリ
長石は他形を呈したマイクロクリンで、長径0.4～4.5mmと10mmに達するものが多い。玉状や細紐状のパーサイト構造が見られるものがある（図４Ｃ、Ｄ）。斜長石は他形を呈し、長辺0.5～3.2mmが多い。アンチ・パーサ
イト構造をもつものがある。黒雲母は長径0.1～1.0mm
で他形～自形を呈し、ジルコンやアパタイトを伴う場合が多い。副成分鉱物として、白雲母、ジルコン、不透明鉱物があり、アパタイト、方解石が認められる。
これら岩脈の構成鉱物量を比較するためにモード分析を行った。モード分析は同一試料から３枚の薄片を作成し、それぞれの薄片を偏光顕微鏡下で1000ポイン
トカウントし、その平均を石英－カリ長石－斜長石三角図に示した（図５）。比較のために、かすみ岩と奥岩に産するpost-metamorphic granite（西ほか 2000；Ajishi
et al，2004）の値も示した。いずれのpost-metamorphic

図５

Post-metamorphic graniteのモード
石英−カリ長石−斜長石三角図
奥岩とかすみ岩のデータはそれぞれ西ほか（2000）とAjishi et al.（2004）から引用。
71

東南極、西オングル島に分布するpost-metamorphic graniteの岩石学的研究（川野）脈と異なる性格を示す020403と020310は最も石英に富み、

Mg、Ca、Na、K、Pの 主 成 分 に、Ba、Cr、Cu、Nb、

カリ長石に乏しい領域に点示される。また、Cr含有量

Ni、Rb、Sr、V、Y、Zn、Zrの微量成分を加えた合計が極めて多い020214は三角図の中央からややカリ長石に21元素である。 なお、２試料のMnO、４試料のP2O5と富む領域に変位し、西オングル島のpost-metamorphic

Ni、９試料のCuとV、５試料のNbについては含有量がgraniteの占める領域の中央部分に点示される。

僅かであり有意な値を得ることはできなかった。分析結果を表１に示す。

Ⅳ．全岩化学分析

２．分析結果１．分析方法および試料作成方法

図 ６ にSiO2に 対 す る 代 表 的 な 主 成 分 元 素 とA.S.I.

西 オ ン グ ル 島 のpost-metamorphic granite10試 料 に（aluminum saturation index）の関係を示す。また、こついて、全岩化学主成分および微量成分分析を実施しの 図 に は 既 報 のpost-metamorphic granite（ 西 ほ かた。岩石は、可能な限り新鮮な部分を岩石カッターで切

2000；Ajishi et al，2004）の値も合わせて示した。西オ

り出した後、鉄乳鉢で粉砕し、メノウ製のボールミルでングル島のpost-metamorphic graniteは、SiO2の増加に細粉化を行い、最終的にメノウ乳鉢で極粉化した。粉伴い、TiO2、Fe2O3、MgOが増加し、Al2O3が減少する

末試料は900℃で１時間以上の強熱処理を行い、融剤変化傾向を示す。CaO、Na2O、K2O、P2O5については（四ホウ酸リチウム）と希釈率１：２で混合し、ガラス明瞭な変化傾向は認められない。ただし、TiO2、Fe2O3、ビードを作成した。主成分、微量成分元素分析は、川野

MgOの増加は、これらの元素に富む020403によって強（2010）に基づき立正大学地球環境科学部環境システム

調されており、この１試料を除けばごく僅かな増加でし

学科設置の蛍光Ｘ線分析装置（XRF；リガク社製ZSX

かない。CaOはこの020403に加えて020310の含有量が多Primus Ⅱ）を用いて行った。ただし、分析条件を改善

いため、分散しているがこれら２試料を除けば、SiO2のし、理論マトリックス補正計算はde Jonghモデルを用い、増加に伴い減少する傾向を示す。A.S.I.はすべての試料

Loss on ignition（L.O.I.）を含む補正計算（山田 2010）においてパーアルミナスな性質を示している。

を加えている。測定した元素は、Si、Ti、Al、Fe、Mn、
表１
Sampleか す み 岩 や 奥 岩 のpost-metamorphic graniteと 比 較

西オングル島産Post-metamorphic graniteの全岩化学分析値

020201020211

20212

20213

020214020310020402020403020405020406

SiO2（wt％）
TiO2
Al2O3
Fe2O3
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5

67.48
0.12
18.56
1.00
0.01
0.12
2.50
5.08
3.90
0.07

71.86
0.16
15.48
1.19
0.01
0.33
0.67
2.71
8.44
0.02

73.99
0.08
14.94
0.72
0.01
0.11
0.82
3.40
6.26
0.03

72.48
0.08
14.65
1.33
0.01
0.07
0.91
3.08
6.30
0.04

75.11
0.07
14.29
0.65
0.01
0.18
0.60
3.25
6.82
n.d.

75.02
0.14
15.25
1.20
0.01
0.36
1.91
4.63
3.38
n.d.

68.43
0.04
18.83
0.32
n.d.
0.21
2.33
4.71
5.77
n.d.

75.65
0.43
12.78
2.46
0.01
0.80
2.18
2.95
3.05
n.d.

73.28
0.21
14.37
1.38
0.01
0.39
0.36
2.35
8.69
0.07

72.21
0.07
15.44
0.43
n.d.
0.23
0.54
2.72
8.83
0.01

Total

98.84

100.86100.3698.96

100.99101.90100.62100.31101.10100.49Ba（ppm）
Cr
Cu
Nb
Ni
Rb
Sr
V
Y
Zn
Zr

384
6
n.d.
n.d.
3
160
266
n.d.
17
21
124

365
8
n.d.
n.d.
4
361
162
n.d.
48
25
90

402
5
n.d.
n.d.
1
248
195
n.d.
6
11
57

393
1
5
n.d.
2
230
180
n.d.
7
16
181

239
42
n.d.
n.d.
n.d.
261
140
n.d.
30
9
53

1818
7
n.d.
6.1
n.d.
113
169
n.d.
15
11
39

1870
7
n.d.
2.6
n.d.
123
767
n.d.
17
4
34

723
7
n.d.
5.4
n.d.
91
294
30
22
16
161

986
3
n.d.
7.3
5
279
227
n.d.
39
18
55

572
4
n.d.
4.7
6
340
171
n.d.
38
2
44

A.S.I.

1.085

1.046

1.078

1.082

1.034

1.034

1.034

1.055

1.032

1.029

n.d., not determined；A.S.I., aluminum saturation index
72

地球環境研究，Vol.20（2018）

し た 場 合、 西 オ ン グ ル 島 のpost-metamorphic granite

A.S.I.を示している。

は、かすみ岩のそれらよりもTiO2、Fe2O3、P2O5にやや

図７にSiO2に対する代表的な微量元素成分の関係を示

富み、Al2O3、MgO、CaO、Na2O、K2Oは同程度の濃度す。この図でも他地域のpost-metamorphic granite（西を示す。SiO2が72wt％以下では、西オングル島の方がほか 2000；Ajishi et al，2004）の値を示した。ただし、

高A.S.I.を示すが、72wt％以上では同程度のA.S.I.を有し

かすみ岩の花崗岩類については全試料のCrとNi、１試ている。奥岩のそれらと比較すると、MgO、K2Oに富料のNbは分析値が得られておらず（Ajishi et al，2004）、

み、CaO、Na2O、P2O5 に 乏 し く、TiO2、Al2O3、Fe2O3

奥岩についても５試料のNbと１試料のCrの測定値は報は同程度の濃度を示している。また、西オングル島の告されていない（西ほか 2000）。西オングル島のpost-

post-metamorphic graniteが奥岩のそれよりもやや高い

metamorphic graniteは、SiO2の増減に伴う各微量元素

図６

Post-metamorphic graniteのSiO2に対する主成分組成変化図

奥岩とかすみ岩のデータはそれぞれ西ほか（2000）とAjishi et al.（2004）から引用。
A.S.I., aluminum saturation index

図７

Post-metamorphic graniteのSiO2に対する微量成分組成変化図

奥岩とかすみ岩のデータはそれぞれ西ほか（2000）とAjishi et al.（2004）から引用。
73

東南極、西オングル島に分布するpost-metamorphic graniteの岩石学的研究（川野）の明瞭な変化傾向は認められない。ただし、Crに関し

143

Nd/144Nd ＝ 0.512638、147Sm/144Nd ＝ 0.1966（Goldsteinては020214に濃集する特徴がみられる。

et al，1984）を、崩壊定数は87Rbで1.42×10－11/y、147Sm
で6.54×10－12/yをそれぞれ用いた（Steiger and Jäger，

かすみ岩や奥岩のpost-metamorphic graniteと比較した場合、西オングル島のpost-metamorphic graniteは、

1977；Lugmair and Marti，1978）。

かすみ岩のそれらよりもRb、Yにやや富み、Nb、Srに

図８にアイソクロン図を示す。西オングル島のpost-

乏しい傾向があり、奥岩のそれらよりもRbに富み、Nimetamorphic graniteは８試料のSr同位体比を測定してやSrに乏しい性質を示している。特に試料数は少ない

いるが、前述のように020214はCrに極端に富み他の花

もののNiは組成差が明瞭である。また、Yはかすみ岩や崗岩類と異なる性質を示し（図７）、020406は他の岩奥岩の岩石に比べて、西オングル島の岩石は組成幅が脈と異なり北東−南西方向に貫入するものである（図大きい特徴が認められる。３地域のpost-metamorphic２）。020211、020212および020213はいずれも南北方向

granite共通の特徴としてはBaに極めて富むという点でに貫入する岩脈であり、これら３試料がなすアイソクロあり、特に奥岩の試料では4000ppmを越え、西オングルン近傍に020405、020201と020310の３試料が点示され島の試料でも2000ppm程含まれている。

る。よって、020214と020406の特異な２試料を除く６試料を用いて、全岩アイソクロン年代を求めた。その結果、0.71225±0.00107の初生値を伴う525±28Maが得ら

Ⅴ．Sr、Nd同位体組成れた。これらの値は誤差が大きいものの、532±6Maの全岩化学分析を行った10試料のうち、８試料についジルコンSHRIMP年代を示す周辺の片麻岩類（Shiraishi

87

86て Sr/ Sr同位体比、さらにそのうち４試料について

et al，1994）よりも新しく、野外で観察される貫入関係

143

144

Nd/ Nd同 位 体 比 の 分 析 お よ びSm、Ndの 定 量 の 測と調和的である。なお、４試料のNd同位体比を測定し定を行った。同位体比測定用試料の抽出は川野ほか

たが、それらは分散し、アイソクロンを構成しなかった（1999）に従い佐賀大学文化教育学部の岩石分析室でため図に表していない。

行った。同位体比は新潟大学自然科学研究科のMAT261

図９にεSr-εNd図を示す。この図には比較のために及びMAT262質量分析計を用いて測定した。測定方法

か す み 岩 と 奥 岩 のpost-metamorphic granite（Nishi etはMiyazaki and Shuto（1998）に従った。Sm、Ndの定al.，2002；Ajishi et al，2004）とオングル諸島の変成岩

145

149

量は、 Nd- Smミックススパイクを用いた同位体希釈類（Kawano et al，2005）のデータも示した。それぞれ

法により測定した。測定結果を表２に示す。アイソクロの花崗岩類や変成岩類のε値は、西オングル島で525Ma、ン年代および初生値は、λ＝1.42×10

－11

87

/yの Rbの崩壊奥岩で485Ma、かすみ岩で492Maを用いてそれぞれ算出

定数を用いてYork（1966）の方法により計算した。計した。オングル諸島の変成岩類はBulk Earth近くに点示

算には川野（1994）のプログラムを使用した。その際され、奥岩とかすみ岩の試料は比較的狭い領域に点示さ

87

Rb/ Sr同位体比には５％の再現性を見込み、 Sr/ Sr

れる。それに対して、西オングル島の試料は高εSr、低同位体比には0.015％の再現性があるものとして計算

εNdに変位した領域を占め、変成岩類や他地域のpost-

し た。 な お、 本 稿 で 使 用 す るBulk Earthの 現 在 値 は

metamorphic graniteとは異なる値を示している。

87

86

87

86

87

86

86

Sr/ Sr ＝ 0.7045、 Rb/ Sr ＝ 0.0827（DePaolo，1988）、
表２

西オングル島産Post-metamorphic graniteの同位体組成Rb
Sr 87 86 87
SrI
εSr
Sm
Nd 143NdI
εNd
SampleSr/ Sr Rb/86Sr
Nd/144Nd 147Sm/144Nd（ppm）（ppm）（525Ma）（525Ma）（ppm）（ppm）（525Ma）（525Ma）
020201020211020212020213020214020310020405020406

74

160
361
248
230
261
113
279
340

266 0.72545
162 0.76180
195 0.74065
180 0.74000
140 0.75613
169 0.72710
227 0.73821
171 0.75812

1.739
6.497
3.688
3.700
5.397
1.950
3.568
5.783

0.71243
0.713180.71306
0.712310.71575
0.71251
0.711510.71485

121 9.357 67.793
132
7.21 38.842
130 ----------- ----------120 ----------- ----------169
1.38 7.757
123 ----------- ----------108
8.45 66.914
156 ----------- -----------

0.5121700.512188--------------------0.512233----------0.512168-----------

0.083 0.511883
0.112 0.511802----------- --------------------- ----------0.108 0.511863----------- ----------0.076 0.511905----------- -----------

－1.53
－3.12
--------------------－1.92----------－1.10-----------

地球環境研究，Vol.20（2018）

分化が進んでいった場合、Rbはマグマに濃集し、Srは斜長石の分別と共に減少していくため、Rb-Rb/Sr図では左下から右上に向かって滑らかに変化することが期待される。図６や図７で特異な性質を示す試料は、いずれも変化傾向から低Rb側に変位して点示される。これらの事実は西オングル島のpost-metamorphic graniteが複数のマグマから形成されたものか、もしくは、単一マグ
図８

Post-metamorphic granite
Rb-Sr全岩アイソクロン図マであったとしても上部地殻物質との反応様式が多様化
し、化学的性質を変化させたものと推定される。ただし、
図８のアイソクロン図をみると、化学的性格の異なる試料がアイソクロンから変位するのは僅かであるため、起源の異なるマグマから各岩脈が形成されたと考えるよりも、同源マグマと上部地殻物質との反応様式の差によってそれぞれのpost-metamorphic graniteを形成したと考えるべきであろう。

図９ εSr-εNd図
奥岩とかすみ岩のデータはNishi et al.（2002）とAjishi
et al.（2004）から、オングル諸島の変成岩類はKawano
et al.（2005）からそれぞれ引用。

Ⅵ．考察
１．西オングル島post-metamorphic graniteの多様性
か す み 岩 や 奥 岩 のpost-metamorphic granite（Ajishi

図10Post-metamorphic graniteのRbに対する
Rb/Sr変化図

et al，2004；Nishi et al，2002）は連続する露頭で、比較的狭い範囲から採取されてきたものであり、単一の

２．他地域のpost-metamorphic graniteとの対比

マグマからもたらされたと考えられている。しかしな

前述のように、LHCは角閃岩相帯、漸移帯、グラニュが ら、 図 ２ に 明 ら か な よ う に、 西 オ ン グ ル 島 のpost-

ライト相帯の３帯に区分されており（図１）、かすみ岩

metamorphic graniteは貫入方向が異なる複数の岩脈とは角閃岩相帯、奥岩は漸移帯、そして西オングル島はして出現しており、それらすべてが単一のマグマを起源

グラニュライト相帯にそれぞれ位置している。すなわとしているとは考えがたい。図５の石英−斜長石−カリ

ち、西オングル島のpost-metamorphic graniteが最も変長石三角図では西オングル島の試料が最も分散しており、成度が高かった地域に出現し、かすみ岩のそれは最も変花崗閃緑岩から閃長岩まで変化している。また、図６

成度が低かった地域に分布している。石英−斜長石−カのSiO2−酸化物図をみると、TiO2、Fe2O3、MgO、CaO、

リ長石モード組成では、これら３地域の花崗岩類に明瞭

Na2Oなどで変化傾向から外れる試料（020403、020310）

な差は認められず、それぞれが占める領域は重複していがあり、特に020403は複数の元素において変動が著しくる。化学組成では、西オングル島のpost-metamorphic

異質な岩石と考えられる。図７においても、Crで大き

graniteは、かすみ岩のそれらよりもTiO2、Fe2O3、P2O5、く性格が異なる試料（020214）が認められるが、図６でRb、Yにやや富み、Nb、Srに乏しく、奥岩のものより特異な性質を示す試料とは一致していない。さらに、こもMgO、K2O、Rbに富み、CaO、Na2O、P2O5、NiやSr

れらの化学組成にみられる多様性を検討するために、図に乏しい特徴を示している（図６、７）。ただし、これ

10にRb-Rb/Sr図を示した。一般に、単一のマグマからら化学組成と変成度の違いに、相関は認められない。例75

東南極、西オングル島に分布するpost-metamorphic graniteの岩石学的研究（川野）えば、RbやSrは、それぞれの花崗岩類で違いは認めら

年代値や同位体比の違いは、それぞれの花崗岩類を形成れるものの、Rbは西オングル島で最も富み、次いでかしたマグマの起源が異なっていたことを強く示唆していすみ岩、奥岩で最も乏しくなっている。逆にSrは西オンる。特に西オングル島のpost-metamorphic graniteと奥グル島で最も少なく、かすみ岩、奥岩の順に富んでい岩やかすみ岩のものとは大きな隔たりが認められ、１）る。すなわち、本研究では変成度の高い西オングル島

起源物質そのものが異なっていた、２）起源物質が同じのpost-metamorphic graniteから、奥岩のそれらを経て、であっても反応した地殻物質が異なっていた、３）起源

かすみ岩の花崗岩類に掛けて、系統的に減少もしくは増物質や反応した地殻物質が同じであっても反応様式が大加する元素を認めることができなかった。次にこれらのきく異なっていた、等の可能性が考えられる。

花崗岩類の活動時期や同位体比初生値の関係（図11）を検討する。西オングル島のpost-metamorphic graniteの３．西オングル島post-metamorphic graniteの成因

活動時期は525Maを示し（図８）、奥岩（485Ma、Nishi

Kawano et al.（2005）は東西オングル島に産するpre-/et al，2002）やかすみ岩（492Ma、Ajishi et al，2004）

syn-metamorphic graniteの岩石学的研究を行い、それの花崗岩類に比して、39〜32myほど早く活動している。

らの化学的特徴とSr、Nd同位体組成から、中性から苦ま た、 西 オ ン グ ル 島 のpost-metamorphic graniteのSr

鉄質の変成岩類が部分溶融し、形成されたマグマと古い同位体比初生値は0.71151〜0.71575の範囲で変化し、奥大陸地殻物質との反応によって、pre-/syn-metamorphic

岩（0.70586〜0.70661、Nishi et al，2002） や か す み 岩

graniteが形成されたと論じている。特に西オングル島（0.70523〜0.70544、Ajishi et al，2004） の そ れ ら よ りに 産 す るpre-/syn-metamorphic graniteは、A.S.I.（0.99も明らかに高い。さらに、それぞれの活動年代を用い～1.12）やSrI（0.71344〜0.77006）が高いことから、古て計算した花崗岩類のNd同位体初生値も、西オングル

い大陸地殻物質との反応の割合が最も高かったと推定

島（0.511802〜0.511905）で最も高く、奥岩（0.511659、

さ れ て い る（Kawano et al，2005）。 西 オ ン グ ル 島 のNishi et al，2002） や か す み 岩（0.511706〜0.511801、

post-metamorphic graniteもパーアルミナスの性質を示

Ajishi et al，2004）では低い値を示している。これらのし、SrIは0.71151〜0.71575と高く、pre-/syn-metamorphic
graniteの範囲内に含まれている。NdIは0.511802〜0.511905
を 示 し、pre-/syn-metamorphic graniteの 値（0.511772〜
0.511815、Kawano et al，2005）と、一部重複するがやや高い値を示している。そこで、西オングル島のpre-/syn-metamorphic granite と post-metamorphic graniteの 化 学 組 成 をMORBで 規 格 化 し た ス パ イ ダ ー グ ラ ム
で 比 較 し て み た（ 図12）。post-metamorphic graniteのP2O5やNbは定量できなかった試料もあるが、pre-/synmetamorphic graniteの パ タ ー ン と 類 似 し て い る。 ただ し、Zr、TiO2、Yな ど は 相 対 的 にpost-metamorphic
graniteで低い傾向がある。
以上述べてきたようにSr、Nd同位体比や化学組成の類似性から、西オングル島のpost-metamorphic graniteの成因にpre-/syn-metamorphic graniteが関与している可能性が示唆される。すなわち、580Maに活動していた
pre-/syn-metamorphic graniteがLHCの変成作用に伴い、525Maに部分溶融してpost-metamorphic graniteを形成

図11

Post-metamorphic graniteの活動年代に対す
るSrおよびNd同位体比初生値の変化図
奥岩とかすみ岩のデータはNishi et al.（2002）とAjishi
et al.（2004）からそれぞれ引用。

76した可能性、もしくは、pre-/syn-metamorphic graniteの起源物質となった変成岩類や古い大陸地殻物質が525Maに再び反応し、post-metamorphic graniteをもたらしたのかも知れない。

地球環境研究，Vol.20（2018）

心から厚くお礼申し上げる。
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図12 Post-metamorphic graniteのスパイダーグラム
Pre-/Syn-metamorphic graniteの 領 域 はKawano et al.
（2005）のデータに基づく。

Ⅶ．まとめ
東南極、リュツォ・ホルム湾の西オングル島に露出
す るpost-metamorphic graniteに つ い て、 岩 石 学 的 な
検 討 を 行 っ た。 か す み 岩 や 奥 岩 のpost-metamorphic
graniteと比較すると全岩化学組成の変化傾向に違いが認められ、全岩アイソクロン年代値やSr、Nd同位体比初生値にも大きな格差があることから、それぞれが異なる起源を有すると推定された。また、西オング
ル 島 のpost-metamorphic graniteは 本 島 に 産 す るpre-/syn-metamorphic graniteとSr、Nd同 位 体 比 初 生 値 の値が部分的に一致し、全岩化学組成の変化も類似している。このことから、580Maに活動していたpre-/synmetamorphic graniteがLHCの変成作用に伴い、525Maに部分溶融してpost-metamorphic graniteを形成したか、
pre-/syn-metamorphic graniteの起源物質となった変成岩類や古い大陸地殻物質が525Maに再び反応し、postmetamorphic graniteをもたらした可能性が指摘される。

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謝辞
本研究は佐賀大学教育学研究科に所属していた味志秀
昭氏の修士論文の一部を発展させたものである。味志秀
昭氏には薄片制作や各種分析に際してご尽力頂いた。また、本研究で用いた試料は、筆者が第44次日本南極地域

学部研究論文集，第４集，第１号，139-146．
Kawano, Y., Meno, A., Nishi, N. and Kagami, H.（2005）：
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Kawano, Y., Nishi, N. and Kagami, H.（2006）：Rb-Sr and
Sm-Nd mineral isochron ages of a pegmatiteic gneisss

観測隊に参加した際に採取されたものである。第44次観from Oku-iwa Rock, Lützow-Holm Complex, East

測隊員および南極観測船「しらせ」乗組員には露岩調査

Antarctica. Polar Geosci., 19, 109-117.

に際してご支援賜った。化学分析に用いた蛍光X線分析装置（ZSX Primus Ⅱ）は立正大学地球環境科学部環境システム学科に設置されているものである。環境システ
ム学科関係者各位に日頃より保守・管理にご協力いただ
いている。立正大学環境科学研究所の岩﨑望所長には本研究を公開する機会を与えていただいた。以上の方々にLugmair, G. W. and Marti, K. （1978）：Lunar initial143

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地球環境研究，Vol.20（2018）Petrology of the post-metamorphic granite in theWest Ongul Island, East Antarctica
KAWANO Yoshinobu＊＊

Faculty of Geo-environmental Science, Rissho University

Abstract:
Latest Proterozoic to Early Paleozoic post-metamorphic granite occurs in the West Ongul Island, East
Antarctica. The post-metamorphic granite consists of granodiorite, granite, alkali feldspar granite and syenite. The
Rb-Sr whole rock isochron age of 525±28 Ma with an initial 87Sr/86Sr ratio of 0.71225±0.00107 is obtained from thegranite. This age is slightly older than those of Kasumi Rock（492Ma）and Oku-iwa Rock（485Ma）, and initial ratio
is higher than those of the areas. Furthermore, the post-metamorphic granite in West Ongul Island shows different
geochemical features from those of the Kasumi Rock and Oku-iwa Rock. These facts suggest that these postmetamorphic granites have different origin each other.
On the other hand, initial Sr and Nd isotopic ratios of the post-metamorphic granite in West Ongul Island are
harmonized to those of pre-/syn-metamorphic granite（580Ma）in the island. The geochemical features of bothgranites are also similar. Therefore, it is considered that the post-metamorphic granite in West Ongul Island wasderived from the pre-/syn-metamorphic granite by partial melting, or was originated by mixing between magma
derived from metamorphic rocks and old continental crust as same as the pre-/syn-metamorphic granite.
Key words: East Antarctica, Lützow-Holm Complex, West Ongul Island, isotope, geochemistry79