EPMAによる重鉱物の迅速な定量分析を用いた後背地解析; 北海道幌延地域の事例

Provenance analysis using rapid quantification of heavy minerals via EPMA; A Case study in the Horonobe region, Hokkaido, northern Japan

代永 佑輔; 佐野 直美*; 雨宮 浩樹*; 小北 康弘  ; 丹羽 正和   ; 安江 健一*

Yonaga, Yusuke; Sano, Naomi*; Amamiya, Hiroki*; Ogita, Yasuhiro; Niwa, Masakazu; Yasue, Kenichi*

電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)を用いた手法(重鉱物スクリーニング)の適用可能性を検証するため、堆積岩や苦鉄質岩が後背地となる北海道天塩郡幌延地域に分布する更新統更別層を事例対象として後背地解析を実施した。分析は16元素を測定対象として行い、得られた化学組成に基づいて鉱物種を判定した。加えて、薄片観察や礫種組成分析を行い、結果を比較した。その結果、薄片観察・礫種組成分析と重鉱物スクリーニングの結果は整合であることが確認された。更別層の後背地は宗谷丘陵・天塩山地であり、少なくとも1.5Ma以降に宗谷丘陵が隆起したことが推測される。一方で、宗谷丘陵や天塩山地で見られなかった角閃石が更別層から確認され、天塩川による運搬などで本地域より離れた所から供給された可能性が考えられる。これにより、重鉱物スクリーニングを用いることで礫種組成だけでは分からない新しい情報が得られることが確認された。

Provenance analysis based on quick identification of heavy minerals using an electron probe microanalyzer (EPMA) was applied to samples from Pleistocene sediments in Horonobe region, Hokkaido, where major provenance rocks can be sedimentary and mafic igneous rocks. The concentrations of 16 elements were measured in individual grains to identify the mineral species based on their chemical composition. In addition, microscopic observation of thin sections and gravel composition analysis were conducted to confirm the validity of the quick identification of heavy minerals. These analyses clarify that combinations of several heavy mineral species can be a useful index of provenance rocks from the Soya Hill and Teshio Mountains, and suggest that uplift of the Soya Hill after ca. 1.5 Ma constrained supply of sediments from the Teshio Mountains. On the other hand, minerals uncommon both in the Soya Hill and Teshio Mountains, such as hornblende, are included in the Pleistocene sediments. This suggests that a sediment supply from distant area was also significant, like transportation by the Teshio River. The method for quick identification of heavy minerals using EPMA can provide an information about provenance rocks difficult to identify only by gravel composition analysis.