Diagenesis and distribution of sterenes in Late Miocene to Pliocene marine siliceous rocks from Horonobe (Hokkaido, Japan)

北海道幌延での後期中新世から更新世の海成珪質岩中のステレンの続成作用と分布について

天羽 美紀*; 鈴木 徳行*; 篠田 敏男*; Ratnayake, N. P.*; 高橋 一晴

Amo, Miki*; Suzuki, Noriyuki*; Shinoda, Toshio*; Ratnayake, N. P.*; Takahashi, Kazuharu

北海道幌延の後期中新世から更新世の海成の珪質岩はステレンとステラジアンを多く含む。JAEAによって掘削されたHDB-3孔とHDB-4孔の岩芯試料を用いて、有機物が未熟成な稚内層と声問層の海成の珪質岩に含まれるステレンとステラジアンの続成作用による分解と変質についての研究を行った。幌延地域の現在の地温勾配と続成作用(オパールAからオパールCTへのシリカ鉱物の相変化)を考慮すると、埋没続成作用によって影響を受けた最大温度条件を示す海成の珪質岩の古温度は3060度の範囲となる。ステラジアンとステレンの濃度は、4560度の範囲で、急激に減少する。また、同じ4560度の範囲でのステランの濃度は著しい増加を示し、ステランの一部分がステレン及びステラジアンから供給されていることを示唆している。稚内層と声問層中のC, C, Cのステラン/ステレン比は熟成度が進むことに伴い、その比が増加する。したがって、幌延の海成の珪質岩のステラン/ステレン比は埋没続成作用によって影響を受けた最大温度条件を示す古温度の指標として用いることが可能である。ステレンとステランのC, C, Cの相対的な量比については、幌延の試錐の岩芯分析の結果によると、ほぼ同様な量比を示す。つまり、有機物が未熟成度な堆積物中の有機物起源を特定するために、ステレンのC, C, Cの相対的な量比は、十分に有効な指標であることを示唆している。

Late Miocene to Pliocene marine siliceous rocks in Horonobe, Hokkaido, Japan are rich in sterenes and steradienes. Diagenetic degradation and transformation of sterenes and steradienes in immature Horonobe marine siliceous rocks of Wakkanai and Koetoi Formations were studied using the borehole core samples from HDB-3 and HDB-4 drilled by Japan Atomic Energy Agency. The paleo-temperatures of marine siliceous rocks were estimated to be in the range from 30 to 60 C considering the silica mineral transformation from Opal-A to Opal-CT during diagenesis and the present day geothermal gradient in Horonobe region. Concentrations of steradienes and sterenes decrease quickly in the temperature range from 45 to 60 C. The significant increase of sterane concentration in the same temperature range shows that a part of steranes is derived from sterenes and steradienes. The sterane/sterene ratios of C, C, and C compounds change similarly with increasing maturity. The sterane/sterene ratio of Horonobe marine siliceous rocks can be a useful indicator of paleo-temperature. Either sterenes or steranes, the relative abundance of C, C, and C compounds is kept nearly similar all through the Horonobe boreholes, showing that their relative abundance is still applicable to the characterization of organic matter in immature sediments.