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論文

Low-temperature thermochronology of active arc-arc collision zone, South Fossa Magna region, central Japan

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

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。

論文

ジルコン(U-Th)/He法の年代標準試料の探求; 仁左平デイサイトにおける年代学的検討

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21.5$$pm$$0.2Ma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。

論文

熱年代学を用いた北上山地の隆起・削剥史の推定

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。

論文

(U-Th)/He thermochronometric mapping across the northeast Japan Arc; Towards understanding mountain building in an island-arc setting

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, 2020/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:47.58(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。

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

新学術「地殻ダイナミクス」の概要と熱年代学による貢献

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$$^{5}$$$$sim$$10$$^{7}$$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。

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

東北日本弧北部における白亜紀花崗岩類の低温領域熱年代学; 島弧平行方向の熱史/削剥史の復元を目指して

福田 将眞*; 末岡 茂; Kohn, B. P.*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 智晃*; 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。

口頭

Uplift and denudation history of the South Fossa Magna region using low-temperature thermochronometric methods

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 智晃*; 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。

口頭

東北日本弧前弧域における熱年代学的研究

梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 智晃*; 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。

口頭

(U-Th)/He熱年代学に基づく谷川岳地域の隆起・削剥史の推定

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。

口頭

北上山地における白亜紀以降の隆起・削剥史の熱年代学的検討

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。

口頭

Low-temperature thermochronology of the Izu collision zone, central Japan; Implications for mountain building at an active arc-arc collision zone

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。

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