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論文

Thermal history analysis of granitic rocks in an arc-trench system based on apatite fission-track thermochronology; A Case study of the Northeast Japan Arc

福田 将眞*; 末岡 茂; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 田上 高広*

Journal of Asian Earth Sciences; X (Internet), 1, p.100005_1 - 100005_9, 2019/06

削剥史推定のため、東北日本弧南部の花崗岩類にアパタイトフィッション・トラック熱年代解析を適用した。前弧側では79.5-66.0Ma、奥羽脊梁山脈では29.8-5.5Ma、背弧側では19.1-4.6Maの年代が得られた。熱史逆解析の結果と併せると、前弧側は新生代を通じて静穏(削剥速度が0.05mm/yr以下)と考えられる一方で、奥羽脊梁と背弧側は3-2Ma以降の隆起に伴う急速な削剥(1-数mm/yr)が推定された。また、奥羽脊梁は傾動ポップアップ型の隆起モデルよりも、ドーミング型の隆起モデルの方が年代分布と整合的である。背弧側山地の隆起開始時期は、従来のモデル(5-3.5Ma)と異なり、奥羽脊梁と同時期(3-1Ma)と推定され、背弧側におけるテクトニクス史の地域差が示唆された。

論文

茂住祐延断層のジルコンFT熱年代解析; 熱史モデルによる再検討

末岡 茂; 郁芳 隋徹*; 長谷部 徳子*; 田上 高広*

フィッション・トラックニュースレター, 31, p.9 - 12, 2018/12

上載地層法が適用できない断層の活動性評価手法として、熱年代学の手法による検討が有望だと考えられている。本研究は、跡津川断層帯の茂住祐延断層にジルコンフィッション・トラック(ZFT)熱年代解析を適用した郁芳(2011)のデータの再検討を試みたものである。郁芳(2011)は、茂住祐延断層の2本の破砕帯を貫く調査坑道内において、110-70MaのZFT年代と7-9$$mu$$mのZFT長を報告し、加熱の原因を約65Maの神岡鉱床の形成に伴う熱水活動だと解釈した。一方、本研究による熱史逆解析の結果によれば、加熱の時期は見掛け年代より新しく、約30-15Maと推定された。この時期は日本海拡大期に当たっており、当時の火成活動が加熱イベントに関連していると考えられる。しかし、加熱メカニズムについては、地表に堆積した火山噴出物からの単純な熱伝導では説明が困難であり、今後の検討課題である。

論文

低温領域の熱年代学的手法を用いた東北日本弧における隆起・削剥史の解明

福田 将眞*; 末岡 茂; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 田上 高広*

フィッション・トラックニュースレター, (30), p.7 - 10, 2017/12

東北日本弧の100万年スケールの地殻変動像把握のために、阿武隈山地、奥羽脊梁山脈、朝日山地にて、アパタイトフィッション・トラック(AFT)解析を実施した。前弧側の阿武隈山地では79.5-66.0Maの古いAFT年代が得られ、熱履歴解析の結果や先行データと合わせて、本地域は白亜紀後期以降は比較的安定な削剥環境だったことが推定された。対照的に、奥羽脊梁山脈では29.8-5.5Ma、背弧側の朝日山地では21.0-17.6Maの若いAFT年代が得られた。熱履歴解析の結果や既報のアパタイト(U-Th)/He年代と合わせると、最近数Maの山地形成に伴う急冷を反映していると解釈できる。脊梁山脈と背弧側の一部では、日本海拡大より古い年代も得られたが、これらの解釈に関しては、今後の追加分析が望まれる。

論文

Uplift and denudation history of the Akaishi Range, a thrust block formed by arc-arc collision in central Japan; Insights from low-temperature thermochronometry and thermokinematic modeling

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。

論文

アパタイトFT解析に基づいた養老-鈴鹿-布引山地の隆起・削剥史

末岡 茂; 堤 浩之*; 田上 高広*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 柴田 健二

フィッション・トラックニュースレター, (27), p.17 - 19, 2014/12

地殻変動の長期予測を行う上で、山地の隆起開始時期や高度の変遷といった発達過程の把握が重要となる。本研究では、近畿の逆断層卓越地域と中部の横ずれ断層卓越地域の構造境界に分布する養老-鈴鹿-布引山地について、アパタイトフィッション・トラック法(AFT法)を用いて、隆起・削剥史の解明を行った。AFT年代測定の結果、47-30Maという年代が得られ、鈴鹿山脈の中部から南部で最も若く、南北に向かって古くなる傾向が認められた。AFT年代とAFT長を基にした熱履歴解析の結果、これらの年代差は最近数100万年間の山地の隆起に伴う削剥量の違いを反映していると解釈できる。古琵琶湖や東海湖といった沈降域が南から北へと発達したのに対し、隆起域はより複雑な発達過程をたどったことが示唆される。

口頭

Tilted uplift of the Kiso Range, central Japan, since $$sim$$0.8 Ma constrained from low-temperature thermochronology

末岡 茂; Kohn, B.*; 田上 高広*; 堤 浩之*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*

no journal, , 

地殻変動の長期予測を行ううえで、山地の隆起開始時期や高度の変遷といった発達過程の把握が重要となる。本研究では、木曽山脈を事例として、フィッション・トラック(FT)熱年代及び(U-Th-Sm)/He(He)熱年代をもとに、山地の隆起・削剥史の解明を試みた。9点のジルコンFT年代(59.3-42.1Ma)、18点のアパタイトFT年代(81.9-2.3Ma)、13点のアパタイトHe年代(36.7-2.2Ma)が得られ、アパタイトFT年代とアパタイトHe年代について、木曽山脈の隆起・削剥に伴う年代値の若返りが確認できた。これらの年代の空間分布に基づくと、木曽山脈は伊那谷断層帯と清内路峠断層の間で西傾動しつつ隆起していると考えられる。また、アパタイトFT年代及びアパタイトFT長を用いた熱履歴解析の結果をもとにすると、木曽山脈の隆起開始(約0.8Ma)以降の平均削剥速度は1.3-4.0mm/yr、平均隆起速度は最大で3.4-6.1mm/yrと推定された。

口頭

Denudation history of the Akaishi Range, central Japan, and its tectonic implications; Constraints from low-temperature thermochronology

末岡 茂; Kohn, B.*; 池田 安隆*; 狩野 謙一*; 堤 浩之*; 田上 高広*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*

no journal, , 

熱年代学的手法により、地質環境の長期予測に必要となる内陸部の隆起・削剥史を推定することができる。本研究では、赤石山脈を事例に、ジルコンHe年代・アパタイトFT年代等の手法を用いて隆起・削剥史を推定した。ジルコンHe年代が、中央構造線(MTL)から糸魚川-静岡構造線(ISTL)へと東に系統的に若返っていることから、赤石山脈が西に傾動隆起していることが推定された。また、FT年代からは、赤石山脈が北部地域を中心とした後期鮮新世(約3.3Ma)以降の隆起と南部地域を中心とした約1Ma以降の隆起の少なくとも2回の隆起ステージを経ており、これらはISTLの逆断層活動と伊豆地域の衝突に関連しているという可能性が示された。

口頭

鈴鹿山脈から採取したアパタイトのフィッション・トラック年代及び(U-Th)/He年代とその地形学的意義

末岡 茂; 山田 国見; 柴田 健二; 堤 浩之*; 田上 高広*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*

no journal, , 

地殻変動の長期予測を行ううえで、山地の隆起開始時期や高度の変遷といった発達過程の把握が重要となる。本研究では、アパタイトフィッション・トラック年代(AFT年代)及びアパタイト(U-Th)/He年代(AHe年代)をもとに、鈴鹿山脈の隆起・削剥史の解明を試みている。鈴鹿山脈は、近畿の逆断層卓越地域と中部の横ずれ断層卓越地域の構造境界に沿って分布しているが、この地域ではフィリピン海スラブが浅い尾根状を呈し、このような特異な深部構造が地表の地殻変動やテクトニクスに影響を与えている可能性が示唆されている。鈴鹿山脈の南北方向でAFT密度に系統的な差は見られないが、鈴鹿花崗岩体内でウラン濃度が均一と仮定すると、AFT年代も南北方向で変化しないことになる。AFT年代が過去数100万年の削剥を反映しているならば、近江盆地と濃尾平野の沈降場が鮮新世以降に北進しているのに対し、鈴鹿山脈の隆起は南北で同時だった可能性がある。一方、AFT年代が過去数1000万年の削剥を反映していれば、削剥の原因は中部$$sim$$近畿一円の準平原化だと考えられる。発表では、AFT年代とAHe年代から、本地域の隆起・削剥史とその地形学的な解釈についてより詳細な議論を行う予定である。

口頭

低温領域の熱年代学に基づく養老-鈴鹿-布引山地の隆起・削剥史と近畿三角帯東縁のテクトニクス

末岡 茂; 山田 国見*; 柴田 健二; 堤 浩之*; 田上 高広*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*

no journal, , 

地殻変動の長期予測を行ううえで、山地の隆起開始時期や高度の変遷といった発達過程の把握が重要となる。本研究では、アパタイトフィッション・トラック年代(AFT年代)及びアパタイト(U-Th)/He年代(AHe年代)をもとに、養老-鈴鹿-布引山地の隆起・削剥史の解明を試みた。養老-鈴鹿-布引山地は近畿三角帯の東縁に沿って分布しているが、東西の沈降場(東海湖,古琵琶湖)は鮮新世以降に北上していることが知られている。一方、本研究の結果によると、年代の若返りは南の布引山地より鈴鹿山脈の中部から南部で最も顕著であり、単調に隆起場が北進したとは考えにくい。近畿三角帯における沈降場の形成・北進と山地の隆起は、それぞれ異なるメカニズムに起因していると考えられる。

口頭

養老-鈴鹿-布引山地の隆起・削剥史; アパタイトFT解析に基づく制約

末岡 茂; 堤 浩之*; 田上 高広*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 柴田 健二

no journal, , 

地殻変動の長期予測を行う上で、山地の隆起開始時期や高度の変遷といった発達過程の把握が重要となる。本研究では、アパタイトフィッション・トラック法(AFT法)をもとに、養老-鈴鹿-布引山地の隆起・削剥史の解明を試みている。養老-鈴鹿-布引山地は、近畿の逆断層卓越地域と中部の横ずれ断層卓越地域の構造境界に沿って分布しており、西南日本内帯の第四紀テクトニクス解明の上で重要な地域であるが、形成プロセスや形成メカニズムには不明な点が多い。現在までの結果では、AFT年代は47-30Maを示し、鈴鹿山脈の中部から南部でもっとも若く、南北に向かって古くなる。AFT年代とAFT長を基にした熱履歴解析の結果、鈴鹿山脈の中部から南部では最近数100万年間の急冷が推定されたが、これは約1.3Ma以降の鈴鹿山脈の隆起に伴う削剥を反映していると解釈できる。発表では、布引山地における追加のAFT年代測定結果を合わせ、より広域の隆起・削剥史とその地形学的な解釈について議論を行う予定である。

口頭

アパタイトFT解析に基づいた養老-鈴鹿-布引山地の隆起・削剥史

末岡 茂; 堤 浩之*; 田上 高広*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 柴田 健二

no journal, , 

地殻変動の長期予測を行う上で、山地の隆起開始時期や高度の変遷といった発達過程の把握が重要となる。本研究では、アパタイトフィッション・トラック法(AFT法)をもとに、養老-鈴鹿-布引山地の隆起・削剥史の解明を試みている。養老-鈴鹿-布引山地は、近畿の逆断層卓越地域と中部の横ずれ断層卓越地域の構造境界に沿って分布しており、西南日本内帯の第四紀テクトニクス解明の上で重要な地域であるが、形成プロセスや形成メカニズムには不明な点が多い。現在までの結果では、AFT年代は47-30Maを示し、鈴鹿山脈の中部から南部で最も若く、南北に向かって古くなる。AFT年代とAFT長を基にした熱履歴解析の結果、鈴鹿山脈の中部から南部では最近数100万年間の急冷が推定されたが、これは約1.3Ma以降の鈴鹿山脈の隆起に伴う削剥を反映していると解釈できる。

口頭

Fission-track dating using LA-ICP-MS; A Case study from Western Balkanides, Bulgaria

Balkanska, E.*; 田上 高広*; 末岡 茂; Georgiev, S.*; Kounov, A.*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*

no journal, , 

アルプス-ヒマラヤ造山帯に属するバルカン山脈西部の構造発達史解明のために実施した、フィッション・トラック熱年代解析の予察的結果を報告する。試料の前処理は京都大学で行い、ウラン濃度の測定には金沢大学所有のレーザー照射型誘導結合プラズマ質量分析計(LA-ICP-MS)を用いた。ジルコンについては220-181Maの年代が得られたが、特定の地質イベントとの対応は認められず、アルプス造山運動によって年代が不完全にリセットされた可能性が高い。アパタイトでは91-48Maの年代が得られ、白亜紀後期から古第三紀で知られているいくつかの構造イベントとの関連が推定される。

口頭

モンゴル西部の湖沼堆積物を用いた完新世後期の古環境変動解析

早川 翼*; 勝田 長貴*; 國分 陽子; 長谷部 徳子*; 村上 拓馬; 宮田 佳樹*; 長谷川 精*; 長尾 誠也*; 川上 紳一*

no journal, , 

モンゴル北西部のテルヒンツァーガン湖(TR湖)と、西部のブンツァーガン湖(BT湖)で、放射年代測定法(土壌TOC・C-14、Pb-210・Cs-137)、粒子解析等を用いて、そこに記録される古気候・環境変動の解析を行った。TR湖底コアでは、堆積年代は約3000年と約6000年であり、生物起源シリカ(bioSi)濃度及び全有機炭素(TOC)濃度と、鉱物粒子径で顕著な変動が見られた。太陽活動指標との対比から、極小期にbioSiとTOCの低下と粒子径の減少、極大期でbioSiとTOCの上昇と粒子径の増加となった。また、1600年以降の太陽活動増加傾向期にbioSiとTOCの増加が見られ、周波数解析により、太陽活動周期に対応する約88, 約240, 約2400年の卓越周期を持つことが明らかとなった。一方、BT湖底コアでは、堆積年代は約150年であり、太陽黒点周期とおおよそ一致する数十年スケールの顕著な炭酸塩量の変動が認められ、太陽活動の静穏期に炭酸量の低下となり、約10-20年の卓越周期であった。したがって、アジア大陸半乾燥地域の気候は、太陽活動の影響を強く受けて変動していることが明らかとなった。

口頭

糸静線南部の活動と赤石山脈北部の隆起・削剥史; 低温領域の熱年代とthermo-kinematicモデルによる検討

末岡 茂; 池田 安隆*; 狩野 謙一*; 堤 浩之*; 田上 高広*; Kohn, B.*; 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$$sim$$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$$sim$$10mm/yr、rampの傾斜が27$$sim$$45$$^{circ}$$、デコルマの深度が20$$sim$$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。

口頭

低温領域の熱年代学とthermo-kinematicモデルに基づいた赤石山脈北部の隆起・削剥史

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$$^{circ}$$、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。

口頭

低温領域の熱年代学的手法を用いた東北日本弧における隆起・削剥史の解明

福田 将眞*; 末岡 茂; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 田上 高広*

no journal, , 

東北日本弧の100万年スケールの地殻変動像把握のためにアパタイトフィッション・トラック(AFT)解析を実施した。前弧側の阿武隈山地では白亜紀後期の古いAFT年代が得られ、白亜紀後期以降は比較的安定な削剥環境だったと推定された。対照的に、奥羽脊梁山脈と背弧側の朝日山地では数Maの若いAFT年代が得られ、最近数Maの山地形成に伴う急冷を反映していると解釈できる。奥羽脊梁山脈と朝日山地の一部では、日本海拡大以前のやや古い年代も得られたが、これらの解釈に関しては、今後の追加分析が望まれる。

口頭

低温領域の熱年代学的手法を用いた東北日本弧における隆起・削剥史の解明

福田 将眞*; 末岡 茂; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 田上 高広*

no journal, , 

東北日本弧の100万年スケールの地殻変動像把握のため、アパタイトフィッション・トラック(AFT)解析を実施し、既報年代と合わせて100万年スケールの隆起・削剥史の解明を試みた。前弧側の阿武隈山地では年代は一様に古く、最近数100万年の隆起を除くと、白亜紀後期以降は概して安定な削剥環境だったと推定された。対照的に、奥羽脊梁山脈と背弧側の朝日山地では数Ma以内の若い年代がいくつか得られ、新第三紀$$sim$$第四紀の山地形成に伴う急冷を反映していると考えられえる。奥羽脊梁山脈と朝日山地の一部では、日本海拡大以前のやや古い年代も得られたが、これらの解釈に関しては、今後の追加分析が望まれる。

口頭

茂住祐延断層のジルコンFT熱年代解析; 熱史モデルによる再検討

末岡 茂; 郁芳 隋徹*; 長谷部 徳子*; 田上 高広*

no journal, , 

跡津川断層帯茂住祐延断層の活動性の解明を目的として、調査坑道内の2本の破砕帯沿いを中心に14地点でジルコンフィッション・トラック法による熱史解析を実施した。先行研究である郁芳(2011MS)では、2本の破砕帯間が最も強い加熱を受けており、加熱の原因は約65Maの神岡鉱床の形成に伴う熱水活動だと推定されていた。一方、最新の熱史解析ソフトを適用した結果、本坑道内で見られた加熱は、中期中新世頃のより新しいものである事が示唆された。加熱の原因は、日本海拡大時の火山岩類(岩稲累層など)を形成した火成活動に関連していると考えられる。

口頭

東北日本弧における山岳熱史解析の経過報告; 低温領域の熱年代学による展開

福田 将眞*; 末岡 茂; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 田上 高広*

no journal, , 

典型的な島弧である東北日本弧における長期間の地殻変動像解明のため、アパタイトフィッション・トラック(AFT)熱年代解析による隆起・削剥史の推定を行った。AFT年代は、背弧側(19.1-4.6Ma)、奥羽脊梁(29.8-5.5Ma)、前弧側(79.5-66.0Ma)でコントラストを示したが、これは既報の(U-Th)/He年代と調和的である。前弧側の削剥速度は、より短期間の隆起・削剥より一桁小さい値が推定され、第四紀以降の隆起・削剥速度の増加が示唆された。奥羽脊梁や背弧側では最大1mm/yrを超える大きな削剥速度が推定された。また、背弧側の山地は、従来は奥羽脊梁より先に隆起を開始したと考えられていたが、朝日・飯豊山地については奥羽脊梁と同時期に形成された可能性が示された。今後は、測定地域の拡大や、測定密度の増加、他の熱年代手法の適用などを検討中である。

口頭

アパタイトFT法に基づいた東北日本弧における隆起・削剥史の推定; 島弧山地形成過程の解明を目指して

福田 将眞*; 末岡 茂; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 田上 高広*

no journal, , 

東北日本弧における地質学的時間スケールでの削剥史解明のため、アパタイトフィッション・トラック法に基づいた熱史解析を実施した。前弧側では、白亜紀後期以降、安定的な削剥環境が推定された。奥羽脊梁山地と背弧側では、ともに3-2Ma以降の東西圧縮に対応すると考えられる急速な削剥が検出された。従来のモデルでは背弧側から奥羽脊梁へ隆起場が変遷したと考えられているが、両者の隆起開始は同時期であった可能性が示唆される。奥羽脊梁の熱年代パターンは、断層によるpop-up型の隆起よりは、doming型の隆起に整合的な傾向を示した。

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