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アパタイトフィッション・トラック熱年代学に基づく北上山地の削剥史の推定

Estimation of denudation history of the Kitakami Mountains based on apatite fission-track thermochronology

梶田 侑弥*; 末岡 茂   ; 福田 将眞   ; 横山 立憲   ; 鏡味 沙耶   ; 長田 充弘   ; 田上 高広*

Kajita, Yuya*; Sueoka, Shigeru; Fukuda, Shoma; Yokoyama, Tatsunori; Kagami, Saya; Nagata, Mitsuhiro; Tagami, Takahiro*

東北日本弧前弧域における地質学的時間スケールの詳細な隆起・削剥史の復元のため、北上山地に分布する花崗岩類を対象としたU-Pb年代測定およびアパタイトフィッション・トラック(AFT)熱年代学を適用した。また、東縁に分布する浄土ヶ浜流紋岩について、その熱的影響や活動時期推定のため、U-Pb年代測定を行った。結果として、北上山地に分布する白亜紀花崗岩類2試料について122.7Maと117.3MaのU-Pb年代、および15試料について156.8Maから70.3MaのAFT年代、浄土ヶ浜の流紋岩については44.3MaのU-Pb年代が得られた。先行研究および本研究で得られたAFT年代を総合すると、北上山地の西方に向けて若返る傾向が示唆された。その原因として、火山フロントの移動による浄土ヶ浜の火成活動が考えられるが、本研究で得られたU-Pb年代に比べてAFT年代は有意に古い結果となり、トラックの長さ分布を利用した熱史逆解析の結果も徐冷を示唆していることから、再加熱を積極的に支持する結果は得られなかった。今後は、追加分析によるデータの信頼性の向上や、ESR法などのより閉鎖温度が低い熱年代計などの適用を予定している。

For reconstructing the uplift/denudation history of the fore-arc side of the NE Japan Arc on geologic timescales, U-Pb dating and apatite fission-track (AFT) thermochronometry were applied to granitoids in Kitakami mountains. In addition, U-Pb dating for the Jodogahama rhyolite at the easternmost Kitakami mountains was also carried out to estimate the timing of volcanism and its thermal effect. Consequently, U-Pb ages of 122.7 Ma and 117.3 Ma for 2 samples of the Cretaceous granites and AFT ages ranging from 156.8 Ma to 70.3 Ma of 15 samples were obtained. Concerning the Jodogahama rhyolite, U-Pb age of 44.3 Ma was obtained. Integrated AFT data of this study and previous ones in Kitakami mountains, the trend of ages shows younging toward west. Although such age trend can be explained by volcanism of the Jodogahama reflecting the migration of a paleo-volcanic front, all AFT ages exhibited significantly older than U-Pb data of the Jodogahama and the thermal inverse modeling based on track length distributions provided slow cooling patterns. These observations did not supported the reheating of volcanism as a cause of age trend. As future prospects, we are planning to improve the reliability of age data based on additional analyses and apply an ultra low-temperature thermochronometer, e.g., ESR method.

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