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末岡 茂; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 丹羽 正和; 菅野 瑞穂; Kohn, B. P.*; 川村 淳; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 小北 康弘; et al.
Earth, Planets and Space (Internet), 75(1), p.177_1 - 177_24, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Geosciences, Multidisciplinary)紀伊半島本宮地域の熱水変質帯を対象に、熱水活動による母岩への熱影響を評価するため、熱年代解析と流体包有物解析を実施した。流体包有物解析の結果、約150
Cと約200Cの熱水活動が認定された。一方、熱年代解析の結果では、いずれの熱年代計でも、熱水脈からの距離に応じた年代の系統的な変化は観察されなかった。すなわち、熱水活動に伴う熱以上は検出できなかった。これらの熱年代は、中期中新世以降の山地隆起に伴う広域的な削剥史を反映していると解釈された。
中嶋 徹; 末岡 茂; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; Ramos, N. T.*; 堤 浩之*; 田上 高広*
Earth, Planets and Space (Internet), 75(1), p.176_1 - 176_11, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：1.28(Geosciences, Multidisciplinary)本研究では島弧山地における中間質マグマの貫入と隆起・侵食過程を理解する目的で、フィリピン、ルソン島の中央コルディエラ山地に地質・熱年代測定を適用した。ジルコンU-Pb年代は32.54
0.70から6.110.15(2SE)Maであり、これは第三紀火成活動に伴う中・上部地殻における中間質マグマの断続的な貫入イベントを反映している。ジルコンのフィッション・トラック(ZFT)年代は35.632.17から6.910.36(2SE)Maであり、それぞれの試料採取地点におけるジルコンU-Pb年代と対比される。これは中間質マグマが貫入後、即座に250
350Cまで冷却したことを反映している。一方、ジルコンとアパタイトの(U-Th-Sm)/He(ZHe, AHe)年代はそれぞれ11.710.36から8.820.26Maと9.210.52から0.980.088(2SE)Maであり、ジルコンのU-Pb年代やZFT年代よりも若い傾向にある。これは各地点における岩石の冷却速度が低温領域において減少したことを示唆する。そのため、ZFT年代は中間質マグマの初期冷却を、AHe年代は隆起・侵食に伴う冷却をそれぞれ反映していると考えられる。AHe年代の地理的分布は、第四紀に中央コルディエラ山地全体がブロック状に隆起したことを示唆している。
福田 将眞; Kohn, B. P.*; 末岡 茂; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (35), p.7 - 10, 2022/12
ジルコン(U-Th)/He法の年代標準試料を確立する目的で、4つのジルコン試料について(U-Th)/He年代分析を実施した。令和2年度に報告した仁左平ジルコンに引き続いて、3年度は国内の地質試料として、濃飛流紋岩,鷲走ヶ岳月長石流紋岩およびフィッション・トラック法およびU-Pb法の年代標準試料であるMt. Dromedary, OD-3を採用した。結果として、濃飛流紋岩については二次加熱を示唆する年代の若返りが観察されたが、残り3試料については先行研究の既往年代と整合的なデータが得られた。これまで得られている7つのZHeデータを総評すると、先行研究で測定した歌長流紋岩のジルコンが最も単粒子年代のばらつきが小さく、標準試料として適切であると考えられる。今後は、年代のばらつきの原因の探求のため、ジルコン粒子の化学分析や組織観察を行う予定である。
南 沙樹*; 末岡 茂; 福田 将眞; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 梶田 侑弥*; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (35), p.22 - 26, 2022/12
一般的に花崗岩は、地下数kmから数十kmの深部で形成される。したがって、最近形成された若い花崗岩が、現在地表に露出する地域では、極めて急速な隆起・削剥が起きている可能性がある。世界的に見ると、約5Maより若い花崗岩の分布は、変動帯に集中している。変動帯にある日本列島でも、飛騨山脈の黒部川花崗岩や、南部フォッサマグナ地域の丹沢トーナル複合岩体などで、ジルコンU-Pb年代測定(閉鎖温度900C以上)により数Ma以内の若い形成年代が報告されている。本研究の対象地域である谷川岳地域は、東北日本弧南部の背弧側に位置し、その地質は主に、後期白亜紀-古第三紀の花崗岩類と、これらに貫入する鮮新世の谷川岳花崗岩類(赤湯岩体・谷川岩体・巻機岩体)から成る。先行研究では、谷川岳花崗岩類について、形成年代を表すジルコンU-Pb年代(約4.0-3.2Ma)と、約280C付近の冷却年代を表す、ジルコンのフィッション・トラック(ZFT)年代(約3.3-2.9Ma)及び、350-400C付近の黒雲母K-Ar年代(約3.9-3.1Ma)などが報告されている。しかし、約280Cより低温域における熱史は不明である。本研究では、後期白亜紀水上石英閃緑岩と谷川岳花崗岩類について、未測定の地点にU-Pb年代測定を実施し、約200C以下の低温側の熱史・削剥史を推定するためにジルコンとアパタイトの(U-Th)/He年代測定(ZHe年代: 閉鎖温度160-200C、AHe年代: 閉鎖温度55-80C)を実施した。その結果、谷川岳花崗岩類は、ジルコンU-Pb年代測定により、約6.0-3.2Maの間に少なくとも3回の異なる時代の貫入によって形成されたことが明らかとなった。また、最近の山地形成に関連した削剥を最も反映していると期待される、AHe年代の閉鎖温度から地表温度(10C)の平均冷却速度は、山頂稜線の東側に位置する巻機岩体と水上石英閃緑岩で13-36C/Ma、稜線西側の谷川岩体の1地点(AHe年代: 約1.2Ma)で36-60C/Maと推定された。稜線東側では、AHe年代が約3.0-2.0Ma頃に集中しており、この時期の急速な削剥が示唆される。AHe年代から得られた削剥速度について、丹沢山地や東北日本弧と比較すると、谷川岳地域の削剥速度は、島弧-島弧衝突帯の丹沢山地や、歪の集中で知られる奥羽脊梁山地のような地殻変動が活発な地域に匹敵することが示唆された。
末岡 茂; 小林 侑生*; 福田 将眞; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 佐野 直美*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; 田上 高広*
Tectonophysics, 828, p.229231_1 - 229231_17, 2022/04
被引用回数：1 パーセンタイル：22.72(Geochemistry & Geophysics)島弧衝突帯における山地形成史の解明を目的に、中部日本の南部フォッサマグナ地域に低温領域の熱年代学を適用し、冷却・削剥史を推定した。
福田 将眞; 末岡 茂; 菅野 瑞穂; Kohn, B. P.*; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (34), p.9 - 13, 2021/12
ジルコン(U-Th)/He(以下、ZHe)法における年代標準試料の確立を目指し、岩手県二戸市周辺から採取した地質試料である仁左平デイサイトについてZHe年代測定を実施した。本試料は、年代学的手法に基づく既往研究が豊富な試料であり、既報年代は22Maから21Ma程度に集中する急冷試料であることが明らかとなっているため、ZHe法についても年代標準試料としての潜在性が期待される。結果として、ZHe年代は21.50.2Maが得られたが、単粒子年代は40Maから15Ma程度までランダム誤差に起因するとみられる広いばらつきを示した。その原因として、ジルコン中の親核種濃度の不均質や、岩石試料の薄片観察により明らかとなった異質岩片が考えられる。したがって、ZHe法の年代標準試料の適性は低いと判断されたが、既往研究で示されているようにジルコンフィッション・トラック年代やU-Pb年代は年代のまとまりが良いため、これらの分析の標準試料としては適性があると判断できる可能性がある。今後は、U-Pb法などの他の手法で用いられている年代標準試料などを対象にZHe年代標準試料の候補の探求を継続する。
福田 将眞*; 末岡 茂; Kohn, B. P.*; 田上 高広*
Earth, Planets and Space (Internet), 72(1), p.24_1 - 24_19, 2020/12
被引用回数：6 パーセンタイル：38.31(Geosciences, Multidisciplinary)島弧の山地形成の解明を目的として、東北日本弧北部において(U-Th)/He熱年代を用いて冷却・削剥史を推定した。10地点の試料から88.6-0.9Maのアパタイト年代、83.9-7.4Maのジルコン年代が得られた。アパタイト年代から推定した削剥速度は、前弧側で
0.05mm/yrと低い値を示し、古第三紀以降の緩慢な削剥が推測された。一方、奥羽脊梁山地と背弧側では0.1-1.0mm/yr以上の削剥速度が得られ、3-2Ma以降の隆起イベントを反映していると考えられる。このような削剥史の対照性は、東北日本弧南部における先行研究の結果と整合的で、主にプレート沈み込みに起因した東北日本弧全体に共通の性質だと考えられる。一方で、特に背弧側では削剥速度の南北差が大きく、hot fingersのような島弧直交方向の構造の影響が示唆された。
梶田 侑弥*; 福田 将眞; 末岡 茂; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; Kohn, B. P.*; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (33), p.28 - 30, 2020/10
東北日本弧前弧域に分布する北上山地を対象に、熱年代学的手法を用いて山地の熱史・削剥史を検討した。北上山地を東西に横断する方向にアパタイトのFT法および(U-Th-Sm)/He法を実施した結果、既報年代と併せると、FT年代では東側から西側にかけて系統的に若い年代の傾向を示すのに対し、(U-Th-Sm)/He法では西縁で最も古い年代が検出され、以東ではほぼ一様な年代を示した。今後はより詳細に北上山地の熱史の傾向を議論するため、火山フロントの位置がほぼ現在の位置にあったとされる、1千万年以降の年代が期待できる熱年代学的手法の適用を予定している。
末岡 茂; 池田 安隆*; 狩野 謙一*; 堤 浩之*; 田上 高広*; Kohn, B. P.*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 柴田 健二*
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 122(8), p.6787 - 6810, 2017/08
複数の熱年代学的手法とthermo-kinematicモデリングを用いて赤石山脈の削剥史を検討した。熱年代は東に向かって系統的に若返り、赤石山脈北部は東縁に分布する糸魚川-静岡構造線の活動によって隆起した可能性が示唆された。Thermo-kinematicモデリングによって詳細な検討を加えた結果、糸魚川-静岡構造線の変位速度が5-10mm/yr、傾斜が27-45度、デコルマ深度が20-25kmのとき、熱年代測定結果と既存の地形・地球物理データを矛盾なく説明できることが確認できた。隆起速度と削剥速度は約4mm/yrと推定された。一方、赤石山脈南部は、先行研究による少数の熱年代データは北部と異なる値を示しているほか、地形・地質構造等の違いを考慮すると、北部とは別の時期・メカニズムによって隆起している可能性がある。
田上 高広*; 末岡 茂; Kohn, B. P.*; 福田 将眞*
フィッション・トラックニュースレター, (29), p.1 - 2, 2016/12
新学術研究「地殻ダイナミクス」は2014年度から開始された分野横断型の学術研究プロジェクトで、東北地方太平洋沖地震が起こったテクトニックな背景の解明のために、島弧地殻の基本的な特性や状態の理解を目指している。そのうち、「A02異なる時空間スケールにおける日本列島の変形場の解明」班では、様々な時空間スケールにおける歪・歪速度場の推定と統一的な理解を目指している。われわれは、近年進展の著しい低温領域の熱年代学手法を用いて、地質学的時間スケール(10
10
年)の鉛直歪速度の復元を行っている。日本列島における既存の熱年代データのコンパイル、奥羽脊梁山脈の解析、飛騨山脈の解析の3つについて、概要と最新の成果を報告する。
末岡 茂; 池田 安隆*; 狩野 謙一*; 堤 浩之*; 田上 高広*; Kohn, B. P.*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 柴田 健二*
no journal, ,
フィッション・トラック法, (U-Th)/He法, U-Pb法などの熱年代学的手法と、thermo-kinematicモデルを用いて、赤石山脈北部の隆起・削剥史と、糸静線南部の断層活動との関係について検討した。各年代値は、おおむね白州-鳳凰山断層に向かって東方に若返る傾向を示し、これらの断層活動が山地の隆起に最も寄与していると考えられる。Thermo-kinematicモデルによるより詳細な検討結果によれば、変位速度が5-10mm/yr、rampの傾斜が27-45、デコルマの深度が20-25kmのflat-ramp構造を仮定すると、今回得られた年代値および既報の断層パラメータ等を齟齬なく説明できる。このとき、赤石山脈北部の基盤隆起速度と削剥速度は、いずれも約4mm/yrと推定できる。一方、赤石山脈南部については、先行研究で報告されている年代値が北部と傾向を異にすることや、山地側に隆起をもたらすような活断層が不明瞭なことから、北部とは異なる隆起史・隆起メカニズムを有している可能性が示唆される。
福田 将眞*; 末岡 茂; Kohn, B. P.*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; 田上 高広*
no journal, ,
島弧スケールでの隆起・削剥史の解明を目的として、東北日本弧の南部に引き続き、北部でも熱年代学的研究を実施した。アパタイト(U-Th)/He年代は88.6-0.9Ma、アパタイトFT年代は138.0-2.0Ma、ジルコン(U-Th)/He年代は83.9-7.4Maを示した。南部と同様に北部でも、前弧側・奥羽脊梁山地・背弧側の間で、熱史のコントラストが検出された。一方、前弧側では南部より古い年代が得られた、背弧側で非常に若い年代が得られた地点がある、一部の試料で年代値の逆転が見られた、等の違いも観察された。
小林 侑生*; 末岡 茂; 福田 将眞*; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; 田上 高広*
no journal, ,
南部フォッサマグナ地域は、本州弧と伊豆弧の衝突帯である。中期中新世以降、伊豆弧の地殻ブロックによる最大4回の衝突イベントにより、本地域の地質構造は改変されてきたと考えられているが、各衝突イベントの時期や影響については議論の余地がある。本研究では、本地域の山地の隆起・削剥史の解明を目的として、熱年代学的手法(アパタイトフィッション・トラック法, アパタイト(U-Th)/He法, ジルコンU-Pb法)による検討を行った。アパタイトフィッション・トラックデータを基にした熱史逆解析や、アパタイト(U-Th)/He年代測定の結果によれば、関東山地南部と奥秩父地域では約3Ma、関東山地北部と身延地域では約1Maの急冷イベントが認められた。これらの急冷イベントは、丹沢ブロックと伊豆ブロックの衝突時期に対応しており、これらの衝突イベントに関連している可能性がある。
梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 田上 高広*
no journal, ,
東北日本弧前弧域の北上山地と阿武隈山地における隆起・削剥史の定量的解明を目的として、熱年代学(アパタイトフィッション・トラック法, アパタイト(U-Th)/He法, ジルコンU-Pb法)による検討を実施した。北上山地においては、アパタイトフィッション・トラック年代は東に向かって古くなる傾向を示した一方で、アパタイト(U-Th)/He年代は最も西側の一点を除いて約40Maで一定の値を取っており、隆起様式が時間変化した可能性が示唆された。阿武隈山地では、畑川構造線より西側で若い冷却年代が得られ、畑川構造線に沿った上下変位の影響が考えられる。
南 沙樹*; 末岡 茂; Kohn, B. P.*; 福田 将眞; 梶田 侑弥*; 小北 康弘; 田上 高広*
no journal, ,
4-3Maに形成された若い深成岩体(谷川岳花崗閃緑岩)が露出している谷川岳地域を対象として、(U-Th)/He熱年代を用いて隆起・削剥史を推定した。谷川岳花崗閃緑岩および白亜紀みなかみ花崗閃緑岩の計6地点から、アパタイトおよびジルコンの(U-Th)/He年代が得られ、みなかみ花崗閃緑岩のジルコン年代が約30Maを示した以外は、3.3-1.3Maの極めて若い冷却年代が得られた。これらの冷却年代に基づくと、本地域周辺は3-2Ma頃に急速な削剥を被っていること、谷川岳花崗閃緑岩の東岩体と西岩体では異なる冷却・削剥史を経験している可能性があることなどが示唆された。
梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; 田上 高広*
no journal, ,
前弧域は海溝の沈み込みの影響を強く反映する地域であるが、本研究では東北日本弧前弧域の北上山地を対象に、熱年代学の手法を用いて地質学的時間スケールの削剥史を推定した。アパタイトフィッション・トラック(AFT)年代は156.8-70.3Maを示し、東に向かって古くなる傾向を示した。一方、アパタイト(U-Th)/He年代は76.3-33.6Maを示したが、もっとも西に地点を除くとほぼ一様な値を示した。北上山地では、約120Ma以降の累積では西側の方が削剥が進んでいるが、約40-30Ma以降はほぼ均一に削剥が進行してきたと考えられる。
末岡 茂; 小林 侑生*; 福田 将眞; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 佐野 直美*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; 田上 高広*
no journal, ,
山地形成過程を明らかにするために、中部日本の現生の島弧衝突帯である伊豆衝突帯を対象としてマルチシステム熱年代測定法を適用した。花崗岩中のジルコンのU-Pb年代、アパタイトの(U-Th)/He年代およびフィッション・トラック年代から、関東山地は約5Maの丹沢ブロックでの衝突に伴って隆起したと考えられる。伊豆衝突帯での山地形成は、主に伊豆・小笠原弧の地殻ブロックの衝突とフィリピン海プレートの運動変化によって制御されている。
南 沙樹*; 末岡 茂; 福田 将眞; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 梶田 侑弥*; 田上 高広*
no journal, ,
Granites are generally formed at a crustal depth of a few to dozen kilometers. Regions where young granites are exposed could have been extremely rapidly uplifted and denudated. The Tanigawa-dake area is located on the back arc side of Northeast Japan arc and is included in Niigata-Kobe tectonic zone. The lithology of this area is mainly composed of late Cretaceous to Paleogene granites and Pliocene Tanigawa-dake granites (Akayu, Tanigawa and Makihata bodies). We performed (1) zircon U-Pb dating to determine the precise intrusive ages and (2) zircon and apatite (U-Th)/He dating (the closure temperatures are 160-200 and 55-80 deg.C, respectively) to estimate the thermal/denudation histories at the shallower crust. We obtained zircon U-Pb ages of 6.0-3.2 Ma, ZHe ages of 3.1-1.3 Ma, and AHe ages of 3.3-1.2 Ma for the Tanigawa-dake granites, and AHe ages of ca 2.4 Ma for the Minakami quartzdiorite. Considering difference in the zircon U-Pb ages, the three bodies of the Tanigawa-dake granites intruded at different timings, ca 6 Ma, 4 Ma and 3 Ma. The cooling rates between closure temperature of AHe and surface temperature (10 deg.C) range 13-36 deg.C/Myr for the Minakami quartzdiorites and the Makihata body in the eastern side of the main ridge, and 36-60 deg.C/Myr for the Tanigawa body in the western side. All AHe ages in the eastern side range at 3-2 Ma, in spite of the zircon U-Pb ages of ca 109 Ma and 4 Ma, indicating that the area was denudated uniformly at this timing. In addition, denudation rates calculated from AHe ages in the Tanigawa-dake area are comparable to those of the Tanzawa mountain and the Ou Backbone range, and are faster than those of the back-arc side of the Northeastern Japan arc. Thus, the denudation rates in the Tanigawa-dake area are equivalent to the rates of these active crustal movement areas.
末岡 茂; Kohn, B. P.*; 田上 高広*
no journal, ,
赤石山脈の形成史および隆起メカニズムの解明は、島弧会合部のテクトニクスの理解に貢献する。赤石山脈の隆起メカニズムについては、山地東縁の糸魚川-静岡構造線断層帯(糸静線断層帯)の断層運動と、伊豆-ボニン弧の衝突の二つの要因が、従来、隆起の原因として挙げられていた。Sueoka et al. (2017)は、赤石山脈の北部(甲府盆地-伊那盆地間)で、低温熱年代の手法とthermo-kinematicモデリングを実施し、隆起メカニズムについて検討した。その結果、赤石山脈の北部については、後期鮮新世以降の糸静線断層帯の断層運動が隆起の直接の原因であることが定量的に確かめられた。しかし、赤石山脈が活断層を境に盆地と隣接しているのは北半部のみであることから、南半部については、異なる隆起メカニズムを考える必要がある。本研究では、赤石山脈の南半部における隆起メカニズム解明のため、新たに熱年代解析を試みている。赤石山脈の中部(甲府盆地の南縁-伊那盆地の南縁)と南部(それより南方)において、赤石山脈を横断する方向に試料採取と分析を進めているが、本講演では中部におけるジルコン(U-Th)/He熱年代の解析結果を報告する。赤石山脈中部のジルコン(U-Th)/He年代は、加重平均値で19-2Maを示し、おおむね東に向かって若返る傾向を示した。すなわち、中部においては、北部と同様に糸静線断層帯の断層運動による西傾動隆起を被っていると考えられる。得られた年代値を基に、age2exhumの解析コードを用いて、予察的に削剥速度を推定した。本手法では鉛直方向の岩石の移動しか考慮されていないため、糸静線断層帯の傾斜(34-45度)を考慮し、計算値に1.5を乗じたところ、0.3-3.0mm/yrが暫定値として得られた。今後の課題としては、ジルコン(U-Th)/He年代以外の熱年代データの取得、赤石山脈南部における試料とデータの取得、thermo-kinematicモデリングを用いた詳細な削剥史の推定などが挙げられる。
南 沙樹*; 末岡 茂; 福田 将眞; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 河上 哲生*; 東野 文子*; 安邊 啓明; et al.
no journal, ,
Granites are generally formed at a crustal depth of several kilometers or deeper. Especially, granites younger than ca 5 Ma are exposed along the plate convergence boundaries, implying very rapid uplift/exhumation rates in the areas. Japanese islands are one of such areas, e.g., the world's youngest Kurobegawa granite (ca 0.8 Ma) is exposed on the Hida mountains. The Tanigawa-dake area is located in the arc-arc junction, where late Neogene Tanigawa-dake granites (zircon U-Pb ages: ca 4.0-3.2 Ma) are exposed. In this study, we performed zircon U-Pb, zircon (U-Th)/He (ZHe) and apatite (U-Th-Sm)/He (AHe) datings for the Tanigawa-dake granites to constrain thermal/denudation histories from the intrusion to exposure. We obtained 6.0-3.2 Ma of zircon U-Pb ages together with the previous work, 3.3-1.4 Ma of ZHe ages and 2.8-1.0 Ma of AHe ages. Zircon U-Pb ages indicated at least three intrusive events for the Tanigawa-dake granites. The AHe ages reflect uplift/denudation rather than thermal disturbance by the intrusions based on time-temperature paths. The denudation rates calculated from AHe ages are 0.3-1.4 mm/yr, comparable with those in other tectonically active regions in Japan, e.g., Tanzawa mountain and Ou back-bone range. The spatial distribution of the denudation rates suggests the Tanigawa-dake region might be symmetrically denudated centering around the west-side of Mt. Tanigawa-dake main ridge. In the presentation, further discussion will be provided with the results of geobarometry, stress analysis and QTQt thermal inversion modeling.
