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論文

The First (U-Th)/He thermochronology of pseudotachylyte from the Median Tectonic Line, southwest Japan

山田 国見; 花室 孝広; 田上 高広*; 島田 耕史; 高木 秀雄*; 山田 隆二*; 梅田 浩司

Journal of Asian Earth Sciences, 45(2), p.17 - 23, 2012/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:95.02(Geosciences, Multidisciplinary)

断層起源シュードタキライトは過去の地震活動によって生じた脈状岩石であり、その熱史は断層の活動性の時間変化を反映している。三重県多気地域から得られた領家花崗岩中のシュードタキライトの熱史を明らかにするため(U-Th)/He年代測定を行った結果、シュードタキライトと約10cm近傍の原岩からそれぞれ60.3$$pm$$2.7, 55.5$$pm$$4.5(1SE)Maを得た。これらは本地域の冷却史を示すとともに、既に得られたシュードタキライトのFT年代と一致することからシュードタキライト生成時の環境温度が180$$^{circ}$$C程度であったことが放射年代学的に明らかになった。この温度は鉱物学的に推定された値とも矛盾しない。これらの研究成果は熱年代学的アプローチによる断層岩の解析によりその活動性の評価が可能となることを示唆する。

論文

土岐花崗岩中の石英に発達するマイクロクラックの三次元方位分布による古応力場の復元と生成環境

高木 秀雄*; 三輪 成徳*; 横溝 佳侑*; 西嶋 圭*; 円城寺 守*; 水野 崇; 天野 健治

地質学雑誌, 114(7), p.321 - 335, 2008/07

花崗岩の古応力場を復元するための手法開発を目的として、土岐花崗岩中を対象としてヒールドマイクロクラックを3次元的な測定及び流体包有物を対象とした解析を行った。ヒールドマイクロクラックの3次元方位測定の結果、ヒールドマイクロクラック形成時の主応力軸は南北方向であり、流体包有物の解析から形成時期は70$$sim$$60Maであることが示された。この結果は、日本海拡大による西南日本の回転を考慮すると当時のプレート運動方向と調和的であり、本研究で開発した手法が古応力場を復元するための手法として有効であることを示した。

口頭

土岐花崗岩中に見られるマイクロクラックの三次元方位分布と古応力場及び生成環境の復元

三輪 成徳*; 高木 秀雄*; 西嶋 圭*; 横溝 佳侑*; 円城寺 守*; 水野 崇

no journal, , 

マイクロクラックを指標とした古応力場の復元を目的とし、土岐花崗岩中に発達するマイクロクラックの方位分布を測定し、クラック中に取り込まれた流体包有物の加熱冷却実験との併用、またクラック内の充填物質別に方位分布解析を行うことで、岩石の固結直後から現在に至るまでのクラック形成史と応力場の変遷を考察した。測定の結果、ヒールドマイクロクラックの方位分布は、大きく3方位に卓越して分布する。最も顕著な集中はNNW-SSE走向・高角傾斜のもので、次いでENE-WSW走向・高角傾斜及び低角傾斜のものが卓越し、最も顕著な卓越方位は露頭から得た試料における結果とも調和的である。これらのことから、ヒールドマイクロクラック形成時にはN-S方向の圧縮場が想定され、露頭においてもほぼ同じ応力場が想定された。

口頭

領家花崗岩帯多気シュードタキライトの(U-Th)/He年代測定

山田 国見; 高木 秀雄*; 田上 高広*; 檀原 徹*

no journal, , 

多気町のシュードタキライトは中央構造線沿いで初めて見つかったものであり、角閃石-緑色片岩相条件でマイロナイト化した畑井トーナル岩の融解-急冷によって形成され、その後カタクレーサイト化している。これまでにシュードタキライト近傍のマイロナイト化したトーナル岩について(U-Th)/He年代を測定し、母岩ではなくシュードタキライトのフィッショントラック年代(高木ほか、未公表)と一致するかやや若い年代を得た。これはシュードタキライトの生成時の環境温度がジルコン(U-Th)/He法の閉鎖温度よりも高いことを示唆し、一般的なカタクレーサイト化温度とも整合的である。この場合、シュードタキライトの生成時期を直接に決定することはできないが、カタクレーサイト活動時期の制約やこの地点での断層の冷却-侵食過程の解明を行うことができる。今後、シュードタキライト本体から分離されたジルコンについても年代測定を行う予定である。

口頭

New (U-Th)/He dating systems and ages in Japan Atomic Energy Agency

山田 国見; 花室 孝広; 田上 高広*; 高木 秀雄*; 島田 耕史; 梅田 浩司; 岩野 英樹*; 檀原 徹*

no journal, , 

原子力機構は京都大学,防災科学技術研究所との共同研究として(U-Th)/He年代測定ラボの立ち上げを行っている。この年代法は、アパタイトで約70$$^{circ}$$Cと非常に低い閉鎖温度を特徴とし、過去の温度履歴推定の解像度を従来よりも向上させることができる新しい手法である。電子冷却半導体レーザを用いた脱ガス装置,XRFビードサンプラ用の微小るつぼ,人工スパイクを用いないウラントリウム定量法などを開発した。現在は年代既知試料の年代測定を行っている。今のところ、年代標準試料であるフィッシュキャニオンタフFC3ジルコンに対して確度で20%,精度で10%程度の結果が得られている。発表ではこれらの装置と天然試料の測定結果について、詳細に報告する。

口頭

三重県多気地域領家花崗岩中のシュードタキライトの(U-Th)/He年代測定

山田 国見; 花室 孝広; 田上 高広*; 島田 耕史; 高木 秀雄*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 梅田 浩司

no journal, , 

断層起源シュードタキライト(PST)は地殻の比較的浅いところの地震断層の活動により生成したと考えられている。したがってその生成条件の推定は地震断層の活動時期や頻度等、長期的な安定性の評価に関する不確実性の低減を考えるうえで重要である。多気町のPSTは中央構造線沿いで初めて見つかったもので、角閃石-緑色片岩相条件でマイロナイト化した畑井トーナル岩から形成され、その後カタクレーサイト化している。幅数cmのPSTとそこから約10cm離れた畑井トーナル岩についてジルコンの(U-Th)/He年代を測定し、それぞれ60$$pm$$3, 56$$pm$$4Maを得た。PST中のジルコンのフィッショントラック年代(高木ほか、未公表)とも一致する。閉鎖温度等を考慮すると、当時の環境温度は少なくとも180-330$$^{circ}$$Cであったと考えられる。このことは鉱物学的な観察から環境温度が200-300$$^{circ}$$Cと推定されていることと整合的である。また、その他の既報年代値との比較から、100Maに渡り極端な冷却速度の変化は見られないことが明らかになった。

口頭

三重県多気地域領家花崗岩中のシュードタキライトの(U-Th)/He年代測定

山田 国見; 花室 孝広; 田上 高広*; 島田 耕史; 高木 秀雄*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 梅田 浩司

no journal, , 

地層処分の安全性検討における地層の長期安定性の評価の際、特に伏在断層については、地層の食い違いが観察できるとは限らないことから断層岩の分析が重要である。代表的な断層岩であるシュードタキライト(PST)について、三重県多気町の試料の(U-Th)/He年代測定を行ったのでその結果を報告する。このPSTはマイロナイト化した畑井トーナル岩の脆性変形の際に融解・急冷によって形成され、その後さらに破砕の影響を受けているとされる。PSTから分離したジルコンについて60$$pm$$3Ma(1SE), PST近傍のマイロナイトから分離したジルコンについて56$$pm$$4Ma(1SE)の(U-Th)/He年代を得た。これはPSTから分離したジルコンの60.0$$pm$$3.5Ma(1SE)のFT年代(Takagi et al., in submission)と誤差の範囲で一致する。また、この年代はトーナル岩より有意に若い(Takagi et al., in submission)。これらが示唆する180-330$$^{circ}$$CというPST生成環境温度は、これを200-300$$^{circ}$$Cと推定したShimada et al. (2001)とも整合的である。この場合、(U-Th)/He年代は試料の長期的な冷却過程、すなわち削剥速度と断層を起源とする長期的な熱影響の情報を通じて天然バリアだけでなく人工バリアの長期安定性評価に貢献しうる。

口頭

(U-Th)/He年代法とその応用

山田 国見; 花室 孝広; 島田 耕史; 梅田 浩司; 田上 高広*; 高木 秀雄*; 山田 隆二*

no journal, , 

ウラン・トリウム・ヘリウム((U-Th)/He)法は既に20世紀初頭にラザフォードらによって発案されていたものの、岩石中でヘリウムが完全に保持されないことから特殊な例を除いて実用は不可能であると考えられていた。しかし、1987年、アパタイトの(U-Th)/He年代は非常に低い冷却温度に対応していることが明らかになった。有用な年代測定法・熱年代測定法としての可能性が示されたことで(U-Th)/He法は1990年代を通じて急速な発展を見た。現在はその特徴から造山帯等に分布する地質体の冷却や削剥の速度推定や、活断層の運動に伴う熱異常の発生時期の検出などに用いられている。本発表では、日本国内で初めて(U-Th)/He年代を測定した日本原子力研究開発機構での測定システムを解説するとともに、国内外におけるこれまでの代表的な研究例についても紹介する。

口頭

X線CT画像を用いた断層の運動方向の認定方法

岩森 暁如*; 高木 秀雄*; 島田 耕史; 朝日 信孝*; 杉森 辰次*; 佐々木 俊法*; 相山 光太郎*

no journal, , 

断層岩の微細構造の観察には、断層破砕帯の内部構造が最もよく観察されるXZ面(X: 断層の剪断方向で条線とよばれる擦痕の方向、Z: 断層面と直交する方向)が重要な断面である。断層ガウジのXZ面ではP面やY面やR1面などの複合面構造が認められ、断層ガウジの非対称微小構造として最も重要である。近年、X線CT画像を用いた断層岩の微細構造観察や、断層面上に見られる条線観察の事例が報告されているが、条線方向と断層岩の微細構造の分布状況の関係について報告された事例は認められない。そこで本論では、X線CT画像を用いた断層破砕帯の内部構造の詳細観察と、断層面の条線観察を行い、X線CT画像を用いた断層の運動方向の認定手法として、CT画像をZ軸を中心に回転させた複数断面でP面とY面の挟角を計測し、この角が最大と最小になる断面の方向から、断層の運動が最もよく確認できる断面の決定方法を検討した。この結果、断層面上の条線が観察しにくい試料でも、断層の運動方向の認定の精度を向上させることができる。

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