地球惑星科学コロキュウム
日時:12月16日(金)17:00-18:30
場所:東大本郷 理学部1号館 839号室
(TV会議システム IP 133.11.228.8)
講演者:酒井理紗
タイトル:月地殻形成条件を用いたマグマオーシャン化学組成の制約
要旨:
月は,Apollo計画を始めとして近年のSELENEやLROまで数多く の探査が行われてきており,それにより月の地殻は非常に古い年 代(>~4.4Ga)を示し,ほとんど純粋なCa斜長石(CaAl2Si2O8)を主 要鉱物とする厚さ数十kmの斜長岩で構成されていることが明らか となっている. しかし,探査では詳細で精度の高い情報は月表層付近に限定され ており,月の内部構造やバルク組成を推定することはいまだに大 きな課題となっている.特にバルク組成は月の形成や進化を理解 する上で非常に重要であるため,従来数多くの推定がされてきた [Longhi 2003, 2006; Taylor 1982, Taylor et al. 2006など] が,い まだに統一的な見解はない. そこで本研究では,観測事実の多い月の斜長岩質地殻に着目する. 月地殻は,月形成直後にほぼ全球規模で融解しているマグマオー シャンが冷却していく過程で,かんらん石や輝石が析出・沈降し, 分化の進んだマグマオーシャンから析出した斜長石が浮上して形 成されたと考えられている [Wood et al. 1970].本研究では,こ のようにマグマオーシャンから斜長石が析出・浮上して現在の月 地殻が形成される条件を検討し,観測事実と比較することで初期 マグマオーシャン化学組成(~月バルク組成)に制約を与えることを 目的とした. はじめに初期マグマオーシャン組成をさまざまに仮定し,簡単な 結晶分化のモデルと熱力学計算を行うことによって斜長石と共存 するメルトの組成を決定した.次にそのメルトの密度・粘性を, ピストンシリンダーを用いた高圧実験によって求めた.それらを もとに,それぞれのメルトが対流マグマオーシャン中で斜長石を 浮上・分離できるかどうかを評価した.また斜長石と共存する輝 石組成の整合性,析出する斜長石量と地殻厚みの整合性も検討し た.これらの考察から,初期マグマオーシャンの化学組成は地球 のマントル組成よりもFeOに濃集している可能性が示された.



