低温領域の熱年代学の発展と日本の山地の隆起・削剥史研究への応用

Development of low-temperature thermochronology and its application to uplift and denudational history of Japanese mountains

末岡 茂   ; 堤 浩之*; 田上 高広*

Sueoka, Shigeru; Tsutsumi, Hiroyuki*; Tagami, Takahiro*

熱年代学は、熱による放射年代の若返りを利用して、過去の熱イベントの時期や温度などを調べる学問領域である。山地においては、冷却量を削剥量に読み換えることで削剥史の推定が可能であり、過去40年にわたり、世界各地の造山帯で用いられ成果をあげてきた。一方、日本国内では、山地が小規模で削剥量が少ないことや、隆起開始時期が新しいこともあり、従来の熱年代学的手法の適用は比較的困難であった。しかし近年、低温領域における熱年代学の手法が飛躍的な発展を遂げており、手法面における障害は急速に低減されつつある。本稿では、まずフィッション・トラック法と(U-Th)/He法を中心に、(1)熱年代学の原理、(2)近年における低温領域の熱年代学の発展、(3)分析手順、(4)海外の山地における適用例の概略を紹介する。また、(5)日本列島の山地における隆起・削剥に関する既存研究の紹介により、日本列島の山地の特徴と研究意義を示し、(6)日本列島の山地に熱年代学的手法を適用した既存研究および、(7)筆者らによる木曽山脈や赤石山脈の事例研究を通じて、(8)現段階における日本の山地での熱年代学的手法の有用性や適用可能範囲を議論する。

Thermochronology is a discipline to determine the timing/temperature of past thermal events based on radiometric ages, which can be used to reconstruct denudation history of mountains by converting from cooling history and have been successfully applied to major orogens worldwide in the past 40 years. It has been however difficult to apply the method to relatively young/low-relief mountains in Japan. Nonetheless, the recent development of low-temperature thermochronology has greatly expanded its applicability. In this review paper, we introduce (1) fundamentals of thermochronology, (2) recent developments of low-temperature thermochronology, (3) analytic procedures, (4) previous studies in mountains ranges abroad, (5) previous studies about uplift/denudation of Japanese mountains, (6) previous thermochronometric studies in Japanese mountains, (7) case studies of the Kiso and Akaishi Ranges by the authors, and (8) the applicability and usefulness of thermochronology in Japanese mountains.