2013年12月26日木曜日

3_122 本源マグマ 3:不混和

 2つのマグマが混じり合わずに混在するという現象は、考えにくいかもしれません。水と油を想像するとわかりやすいと思いますが、液体でも交じり合わないことがありえます。そのような現象が、本源マグマに発見されました。

 いくつかのマグマ系列があることを、前回、紹介しました。そのスタートとなるマグマは、本源マグマや初生マグマと呼ばれています。本源マグマは、起源物質からできて変化してないものです。起源物質の代表的なものは、マントルのカンラン岩になります。ですから、カンラン岩が溶けてできるマグマが、本源マグマとなることが多くなるはずです。
 ところが、本源マグマが、地表に噴出することは少ないようです。マグマがマントルできて、上昇してきて、そのまま噴火することはありません。
 できたてのマグマは、周りのマントルと比べて密度が小さいので、浮いき(上昇し)ます。マントルから地殻の中を上昇していくと、周りの圧力や温度も下がり、マグマの状態も変化して、周りの岩石とマグマの密度が釣り合うところに達します。そこにマグマだまりができます。つぎつぎと連続的にマグマが上昇してきて蓄積しています。圧力が増してきて、やがで地表に向かって噴火します。
 地表に噴火したマグマは、本源マグマとは変わっていす。まず、マグマ溜まりへの上昇中に、温度・圧力が下がると、本源マグマの中に結晶ができます。そのとき結晶分化作用が起こります。また、マグマ溜まりでも結晶ができ分化します。つまり、本源マグマ、地下深部から地表に来るまでに、いろいろなところで結晶分化をして変化していると考えられるのです。
 本源マグマは、マントル付近のできる場所には存在するのかもしれませんが、実際に地表では、その存在を確認できない想定上のものでもあります。研究者も、本源マグマを手にできず、苦労していました。苦肉の策として、マントルの岩石を高温・高圧にして溶かして、本源マグマを実験的につくるという方法で調べていました。現実のマグマは手にできないからです。
 ところが、今年の11月に本源マグマを発見したという報告がでました。「Journal of Petrology」(岩石学雑誌)の電子版に掲載されたものです。独立行政法人海洋研究開発機構の田村芳彦さんたちが報告しました。報告の題名は、

Mission Immiscible: Distinct subduction components generate two primary magmas of Pagan Volcano, Mariana arc
ミッション・イミッシブル:顕著な沈み込み成分がマリアナ弧、パガン火山の2つの初生マグマを形成する

というものです。
 田村さんは、自分の説を「ミッション・イミッシブル仮説」と呼んでいます。もちろん、映画の「ミッション・インポッシブル」をもじっています。イミッシブル(immiscible)とは、「不混和」と呼ばれる現象です。
 「不混和」とは、一つのマグマ溜まりに、交じり合わないで2種類のマグマが共存しているものをいいます。珍しい現象ではなく、時々起こっていることが知られています。軽石などに、白っぽいものと黒っぽいものとが縞状になっているものがみつかることがあります。噴火とき、2種類(色が違う)の混じらないマグマが、そのままの吹き飛ばされて固まったものです。これは、種類の違ったマグマが、混じることなく、マグマ溜まりに存在していたことを示しています。マグマの不混和現象の証拠だと考えられています。
 このようなマグマの不混和は、稀なことではなく、マグマ溜まりでは時々起こっていることが知られています。マグマの不混和現象と本源マグマが、どのような関係にあるのでしょうか。それは、次回としましょう。

・イミッシブル仮説・
Journal of Petrologyは
岩石学で権威ある雑誌になります。
そのような雑誌に、
映画のタイトルをもじったものをつけるのは
なかなか勇気のいることではなかったかと考えます。
タイトルだけはなく本文中でも
Mission Inevitable 避けられないミッション
Invisible phase 見えない相
などという用語も使って説明しています。
ミッション・イミッシブル仮説は
可能なことでしょうか。
不可能(インポッシブル)でないことを願っています。

・今年最後のエッセイ・
いよいよ今年最後のエッセイとなりました。
次回のエッセイは、新年1月2日の発行になります。
このエッセイが、まだ続くので、
淡々と続けて書くことも考えられます。
あるいは、新年用のエッセイを書くこともありでしょう。
どうするかは、まだ決めていません。
来年のことは、来年、考えましょう。
それでは、皆さんよいお年を。