後背地解析技術開発に向けた鮮新・更新世堆積物とその周辺の基盤岩体中の石英ESR信号特性

The Characteristics of ESR signals from sediments and adjacent bedrocks for provenance analysis techniques

徳安 佳代子; 安江 健一; 小松 哲也  ; 田村 糸子; 堀内 泰治

Tokuyasu, Kayoko; Yasue, Kenichi; Komatsu, Tetsuya; Tamura, Itoko; Horiuchi, Yasuharu

原子力機構では、東濃地域に分布する堆積物を事例に、石英のESR信号特性を用いて、砕屑粒子の供給源を推定する手法の開発を進めている。東濃地域を流れる木曽川支流の付知川と阿寺断層の間に位置する採石場には、土岐砂礫層が厚さ約30mで堆積しており、その周辺には、基盤岩である濃飛流紋岩と山陽帯及び領家帯の花崗岩類などが分布している。石英粒子のESR特性は、その起源に関する情報を示す可能性があるため、本技術開発では、堆積物及び周辺基盤岩の石英粒子のESR特性を明らかにするとともに、ESR特性を用いた供給源推定手法の有効性について検討を行った。ESR測定に用いた試料は、土岐砂礫層及び、その周辺に分布する基盤岩(濃飛流紋岩、山陽帯及び領家帯の花崗岩類)である。ESR測定の結果、下部の砂層の信号強度は濃飛流紋岩の値に近く、上部の砂層の信号強度は山陽帯花崗岩に近い値を示した。これより、下部の堆積時(約3.9-2.0Ma)には流域に花崗岩が露出しておらず、上部の堆積時(約2.0Ma以降)に花崗岩が露出した可能性が推定でき、ESR信号特性を用いることで堆積物の供給源の変化を推定できる可能性が見出された。

We have carried out the research and development of provenance analysis techniques to elucidate the mountain-building stage using quartz ESR signals in sediments. The R&D was conducted using the Tokai Formation including Toki Sand and Gravel Formation distributed over the Tono area. In the northern part of the area, bedrocks consist of sedimentary rocks, Nohi Rhyolite and Sanyo Granite, whereas consist of Ryoke Granites in the southern part. Samples of sediments were taken from the quarry located between the Tsukechi River and Atera fault. Basement rock samples were also taken in and around the quarry. Outcrop observation indicates that the provenance of sediments changed between the lower and upper parts. Quartz grains for ESR measurements were extracted from all samples. As a result, granitic rocks of Sanyo belt were not exposed to the drainage basin during the deposition of the lower part between 3.9 and 2.0 Ma, then the granitic rocks were exposed during the deposition of upper part after about 2.0 Ma. We conclude that it is possible to estimate the sediment provenance using ESR properties.