長崎県西海市の西彼杵(にしそのぎ)変成岩からマイクロダイヤモンドを発見

金沢大学の荒井章司名誉教授(研究当時:金沢大学国際基幹教育院GS教育系特任教授)と,熊本大学,愛媛大学,東北大学,北九州市立いのちのたび博物館との共同研究グループは,長崎県西海市の西彼杵変成岩から,国内2例目となるマイクロダイヤモンド(※1)を発見し,西彼杵変成岩が地下120キロメートル(km)以深まで沈み込み,上昇した超高圧変成岩(※2)であることを明らかにしました。日本の変成岩からマイクロダイヤモンドが発見されたのは初めてのことです。

近年,世界の変成岩からマイクロダイヤモンドが発見され,大陸と大陸の衝突によって形成されることが明らかになっています。日本は大陸衝突帯ではないことから,このようなマイクロダイヤモンドは産出しないと考えられていました。

本研究グループは,西彼杵変成岩(白亜紀約1億年前の変成岩)の岩石学的研究の過程でマイクロダイヤモンドを発見しました。ラマン分光法やソフトX線分光法,透過電子線顕微鏡法などの最先端の分析手法を用いてマイクロダイヤモンドの結晶を解析した結果,マイクロダイヤモンドが生成される温度圧力条件は,450℃,2.8GPa程度であり,これまで知られている中で最も低温で形成されたダイヤモンドであることが分かりました。

西彼杵変成岩は,450℃,1GPa(深さ30km)程度の条件で形成されたと考えられてきましたが,今回の発見はその常識を覆す誰も予想していなかった発見です。さらに,日本の変成岩のような海洋プレートの沈み込みによって形成された変成岩にも産出することを示したのはイタリアアルプスに次いで2例目であり,その点において重要です。

本研究成果は,本州弧と琉球弧の会合部である九州の地質構造発達史に新たな視点を与える重要な発見であり,長年地質構造が不明であった「長崎三角地帯」の地史を解明する糸口となることが期待されます。さらに,本研究によって九州の地質構造発達史が見直され,新しいプレートテクトニクスのモデルが提案されたことで,今後,九州および日本の地質構造発達史の研究が進展すると予想されます。

本研究成果は,2020年7月15日(英国時間)に英国科学誌『Scientific Reports』に掲載されました。

 

図1. 長崎県西海市雪浦の位置および地質図

 

     図2. マイクロダイヤモンドの電子顕微鏡写真

(a).マイクロダイヤモンド集合体の電子顕微鏡写真
 (b).マイクロダイヤモンドの単結晶と結晶学的方位
 (c).マイクロダイヤモンドの電子回折図形

 

 

【用語解説】
※1 マイクロダイヤモンド
ミクロン(1ミクロン=0.001mm)サイズのダイヤモンド。

※2 超高圧変成岩
主として,地下80~120kmの深さで大陸と大陸の衝突帯で形成され,地表に上昇してきた変成岩。

 

 

詳しくはこちら

Scientific Reports

 

Pocket
LINEで送る