2年間の研究成果として以下のことが明らかになった。1.コクチェタフ超高圧変成帯には、ダイアモンドを含むドロマイトマーブル(a)、ダイアモンドを含まないドロミティックマーブル(b)、コース石の離溶組織をもつチタン石を含む方解石マーブル(c)の、3つの超高圧マーブルが産出する。深部沈みこみの産物であり、いずれも同一条件の変成作用を受けている。それぞれが固有の地球深部情報をもっていることがわかった。これらの岩石は圧力数GPaあるいはそれ以上の条件におかれていたことが確実であり、表層物質が深さ200Kmあるいはそれ以上まで沈みこんだことの直接的な証拠である。2.ドロマイトマーブル(a)とドロミティックマーブル(b)の鉱物組み合わせの違いは超高圧変成作用下の流体組成特にXCO2環境の相違で説明される。いずれもH2O-rich環境で安定であるが、(b)は(a)に比べて著しくXCO2が低い条件下で形成されたものであり、また、(b)におけるダイアモンドの欠如もこのことで説明できることがわかった。3.放射光を用いたマイクロラウエ法X線回折とレーザーラマン分光の結果から、ドロマイトマーブル中のマイクロダイアモンドは2つのステージで成長していることが明らかになった。最初のステージでは石墨からの転移でダイアモンドが生成した可能性が高い。それを核としてより微小な半自形ダイアモンドが異なった方位で成長している。このダイアモンドは超高圧条件下で変成流体から成長した可能性が濃厚である。(b)のドロミティックマーブルは超高圧条件下で外来の流体(特にH2Oに富む)による強い交代作用をこうむっていることが分かった。おいてH2O-rich流体の存在を示唆するだけでなく、沈み込んだ物質が流体成分に対して開放系であることの証拠ともなると解釈できる。Outline:表層炭酸塩岩が大陸衝突に伴いマントルへ深部沈み込みをした例として、世界で最も深いところまで沈み込み地表に上昇してきたとされているカザフ共和国のコクチェ表層炭酸塩岩が大陸衝突に伴いマントルへ深部沈み込みをした例として、世界で最も深いところまで沈み込み地表に上昇してきたとされているカザフ共和国のコクチェタフ超高圧変成帯のマーブルを用いて標記テーマの研究を行い、以下のような成果を得た。1.ドロマイトマ...表層炭酸塩岩が大陸衝突に伴いマントルへ深部沈み込みをした例として、世界で最も深いところまで沈み込み地表に上昇してきたとされているカザフ共和国のコクチェタフ超高圧変成帯のマーブルを用いて標記テーマの研究を行い、以下のような成果を得た。1.ドロマイトマーブル中で多量のマイクロダイヤモンドが生成していること。その含有量には試料ごとにきわめて大きな差異があること。ダイヤモンドの最高含有量部分では岩石1トンに換算すると2800カラットとなる。ダイヤモンドを最も多く含有するガーネット粒子の一部に累帯構造を示すものが発見されダイヤモンドの分布との関係が考察された。2.ドロマイトマーブル中のマイクロダイヤモンドは光学顕微鏡下の詳細な形態観察から、R,S,Tの3つのタイプに区分された。これらのマイクロダイヤモンドは2つのステージで成長していることが、放射光を用いたマイクロラウエX線回折、レーザーラマン分光、マイクロカソードルミネッセンスなどの実験データから明らかにされた。3.典型的なマイクロダイヤモンドは“星型”(S-type)をしており、核部と周縁部に区分される。マイクロラウエX線回折により、核部が単結晶であること、また周縁部は透明度の高い半自形結晶で、核部と異なる方位を有することがわかった。マイクロカソードルミネッセンスのスペクトルとイメージでは明瞭に各部と周縁部の差異が検出された。周縁部で520nm付近のスペクトルが顕著であり、各部はきわめて微弱である。4.以上の結果を総合し、マイクロダイヤモンドは第2ステージで流体から成長した可能性が高いことが示唆された。ドロマイトマーブル中でのダイヤモンドの形成は流体環境(その化学組成と不均質さ)に密接にかかわっていることが決定的になった。5.ダイヤモンドの形成プロセスと深部沈み込み炭酸塩岩とその進化プロセスの一端が解明された。