(U-Th)/He熱年代に基づいた佐渡島の花崗岩類の冷却・削剥史

Cooling/exhumation history of granitic rocks in the Sado Island, central Japan, based on (U-Th)/He thermochronometry

末岡 茂   ; 福田 将眞   ; Kohn, B. P.*; 田上 高広*

Sueoka, Shigeru; Fukuda, Shoma; Kohn, B. P.*; Tagami, Takahiro*

佐渡島は東北日本弧の背弧側に位置する離島で、鮮新世-第四紀にインバージョンテクトニクスによって形成されたと考えられている。また、日本海東縁変動帯の数少ない陸上露出部でもあり、東北日本弧のネオテクトニクスの研究には好適な地域である。佐渡島の沿岸部には、多段の更新世海成段丘が発達しているが、これらの離水年代と分布高度に基づくと、大佐渡と小佐渡は約30-40万年前以降、南東方向に傾動しながら隆起してきたと推測される。一方、山地の分水嶺は南東側に偏って分布しており、100万年スケールでは逆に北西方向に傾動していた可能性が示唆されている。本研究では、100万年スケールでの北西傾動の有無と、北西から南東に傾動方向が変化した原因を検討するために、佐渡島の花崗岩類を対象に、(U-Th)/He年代法を適用して冷却・削剥史を復元した。大佐渡の1地点(北鵜島)と小佐渡の2地点(川茂、岩首)では後期白亜紀の花崗岩類を採取し、大佐渡の1地点(片辺)では前期中新世の凝灰角礫岩(片辺礫岩)に含まれる花崗岩礫を採取した。(U-Th)/He年代の測定は、アパタイトとジルコンを対象とし、メルボルン大学で実施した。得られた単粒子年代を基に熱史逆解析ソフトを用いて熱史を推定したところ、小佐渡の2地点では約10Ma以前に漸進的な加熱を被った後、数Ma以降に急冷されるという温度変化が共通して得られた。これらはそれぞれ、中新世のリフティングに伴う沈降・堆積と、鮮新世以降の東西圧縮による隆起・削剥を反映していると考えられる。数Ma以降の冷却は、南東側の岩首でより顕著に観られたが、これは100万年スケールでは小佐渡が北西傾動していたというモデルと整合的である。一方、大佐渡の2地点では、最近数Maの急冷は不明瞭であった。この原因として、試料を採取した2地点がいずれも北西側の沿岸部であったため、北西傾動に伴う隆起・削剥量が少ないことに加えて、最近の南東傾動をもたらしている逆断層から見ても下盤側に当たるため、総じて鮮新世以降の隆起・削剥が顕著ではなかったことが考えられる。

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