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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900
C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。
長田 充弘; 福田 将眞; 末岡 茂; 中嶋 徹; 梶田 侑弥*; 南 沙樹*; 岡本 晃*; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (35), p.15 - 18, 2022/09
ジルコンを用いた年代測定の標準試料の探求の一環として、照来層群歌長流紋岩中のジルコンについて、U-Pb年代測定を実施した。歌長流紋岩からは、先行研究により約2.30-2.77Maのジルコンフィッション・トラック年代,ジルコン(U-Th)/He年代、および黒雲母K-Ar年代が報告されていた。ジルコンは短柱状から長柱状の自形を呈し、カソードルミネッセンス像観察では明瞭なコア・リム構造や累帯構造を示さない。レーザーアブレーション・マルチコレクター誘導結合プラズマ質量分析装置を用いてU-Pb同位体を測定した。2試料より得られたU-Pb年代は、いずれも2.5-3.0Maを示し、それぞれ2.65
0.16Maおよび2.660.15Maの
U-
Pb加重平均値を得た。得られた年代は、先行研究による閉鎖温度の異なる年代と整合的であるため、歌長流紋岩中のジルコンが標準試料として有効である可能性がある。今後、更なる各種年代、U, Th,希土類元素などの元素濃度の測定から標準試料として適切か検討する。
南 沙樹*; 長田 充弘; 末岡 茂; 福田 将眞; 梶田 侑弥*; 小北 康弘; 鏡味 沙耶; 横山 立憲; 田上 高広*
Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.231_1 - 231_7, 2021/12
被引用回数：1 パーセンタイル：8.23(Geosciences, Multidisciplinary)We performed zircon U-Pb dating on the Pliocene Tanigawa-dake granites (Makihata and Tanigawa bodies) and the Cretaceous Minakami quartzdiorite, Northeast Japan Arc. Concordia ages were estimated to be 3.95 0.11 Ma ( 2 sigma) for the Makihata body, 3.18 0.13 Ma and 3.32 0.15 Ma for the Tanigawa body, and 109.4 2.2 Ma for the Minakami quartzdiorite. The Minakami quartzdiorite is possibly correlated to the bedrock in the Ashio belt because the age of the Minakami quartzdiorite is consistent with the zircon U-Pb ages of the earliest Tadamigawa granites (107-62 Ma) which are distributed to the northeast of the Tanigawa-dake region and belong to the Ashio belt. All the zircon U-Pb ages of the Tanigawa-dake granites are older than the previously reported cooling ages, i.e., K-Ar ages and zircon fission-track ages, being consistent with their difference in closure temperature. On the basis of these results, we concluded that the intrusive ages of the Tanigawa-dake granites are ~4-3 Ma, which are among the youngest exposed plutons on Earth. The U-Pb ages of the Makihata body and the Tanigawa body are different significantly in the 2 sigma error range. Thus, the Tanigawa body intruded later than the Makihata body by ~0.7 Myr.
鮮新世花崗閃緑岩の貫入年代の推定南 沙樹*; 長田 充弘; 末岡 茂; 福田 将眞; 梶田 侑弥*; 小北 康弘; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 田上 高広*
フィッション・トラックニュースレター, (34), p.4 - 8, 2021/12
国内において急激な隆起・削剥を経験してきた地域であると期待される、数Maに形成された若い花崗岩類が露出する谷川岳地域において、貫入年代の決定を目的にU-Pb年代測定を実施した。結果として、白亜紀花崗閃緑岩では109Ma、若い花崗岩類と推察された岩体では3.95Maから3.19Ma(3試料)のU-Pb年代が得られた。これらの年代は先行研究で報告されていた、より閉鎖温度の低い手法であるK-Ar法やジルコンのフィッション・トラック年代と整合的な値であり、本研究で得られたU-Pb年代の方が古い値を示す。したがって、得られたU-Pb年代は若い花崗岩の貫入年代に相当すると解釈でき、最低でも二回に及ぶ複数の貫入イベントによって谷川岳地域の若い花崗岩体が形成された可能性を提示した。
鮮新世花崗閃緑岩の貫入年代の推定南 沙樹*; 長田 充弘; 末岡 茂; 福田 将眞; 梶田 侑弥*; 小北 康弘; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 田上 高広*
no journal, ,
花崗岩は一般的に地下数kmから数十kmで形成されるため、数Maの若い花崗岩が露出している地域では極めて速い隆起・削剥が起きていると考えられ、それらの分布はプレート収束境界に集中している。日本国内では、北アルプスの飛騨山脈や南部フォッサマグナの丹沢山地などが挙げられる。谷川岳周辺は、黒雲母K-Ar年代などにより谷川岳花崗閃緑岩の形成時期が中新世から鮮新世とされているが、明確な貫入年代は明らかではない。本研究では、若い貫入岩体である谷川岳花崗閃緑岩(東側岩体1地点と西側岩体2地点)と被貫入側の白亜紀みなかみ花崗閃緑岩(1地点)を採取し、レーザーアブレーション試料導入による誘導結合プラズマ質量分析法(LA-ICP-MS)によりジルコンのU-Pb同位体分析を行った。東側岩体では3.950.14Ma、西側岩体では3.190.15Ma、3.320.15Ma、みなかみ花崗閃緑岩は109.33.2Maの年代値を得た(いずれも誤差は2
)。みなかみ花崗閃緑岩から得た年代は、付近の白亜紀花崗岩のジルコンU-Pb年代が107から93Maであることと矛盾はない。谷川岳花崗閃緑岩から得られた年代はいずれも同一岩体から報告されている黒雲母K-Ar年代やジルコンFT年代よりも古い。この年代差は、閉鎖温度の違いを反映したものであると考えられ、谷川岳花崗閃緑岩の貫入年代は4から3Maと結論される。ただし、西側岩体と東側岩体のU-Pb年代値は2の誤差範囲で有意差が認められ、東側岩体が約400万年前に貫入し、その後70-100万年後に西側岩体が貫入したと推定される。
長田 充弘; 福田 将眞; 末岡 茂; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 仁木 創太*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 小北 康弘; 梶田 侑弥*; et al.
no journal, ,
本研究は東北日本の仁左平層のNSTと呼ばれる試料のジルコンのU-Pb年代とフィッショントラック(FT)年代を複数の施設で測定し、新たにHf同位体について分析を実施したので、それらの結果について報告する。NSTはジルコンによるU-Pb年代とFT年代や黒雲母K-Ar年代といった閉鎖温度の異なる複数の放射壊変系列の年代がいずれも約22-21Maを示し、標準試料として有効な可能性がある。京都大学より提供されたNSTジルコンからはいずれの施設でも約23-21MaのU-Pb年代を得た。これらの結果は先行研究ともおおむね整合的である。ただし、約30-26Maのジルコンも確認される例や4
面でのFT年代が古くなる傾向については、今後検討を要する。Hf同位体比(
Hf/
Hf)の加重平均値として0.28289529を得た。また、Lu/Hf比とYb/Hf比は他のジルコンHf同位体比標準試料のそれに比べて高い傾向にある。Hf同位体分析では、LuやYbなどのHfに干渉する同重体を正しく補正する必要があり、こうした特徴を持つNSTは、Hf同位体分析の精確さを評価する上で重要な試料となる可能性もある。
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。
福田 将眞; Kohn, B.*; 末岡 茂; 鏡味 沙耶; 梶田 侑弥*; 南 沙樹*; 岡本 晃*; 田上 高広*
no journal, ,
ジルコン(U-Th)/He法(以下、ZHe法)において、年代標準試料となるジルコンの確立を目指すため、形成年代が若い(100Ma以下)岩石を対象にZHe年代分析を実施した。100Ma以下の試料では、ZHe年代のばらつきと放射線損傷に相関がほとんど見られないことが経験的に知られている。そこで、鮮新統の歌長流紋岩(TRG-04, TRG-07)及び、他の年代測定法の標準試料であるBuluk TuffやOD-3を対象としてZHe年代分析を行った。本講演では、歌長流紋岩の予察的ZHe年代を報告し、各試料の年代のばらつきや再現性を評価するためZHeデータの比較を行う。
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.
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.
