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第四紀深成岩体の固結年代・深度に基づいた飛騨山脈黒部地域の削剥史末岡 茂; 河上 哲生*; 鈴木 康太*; 鏡味 沙耶; 横山 立憲; 芝崎 文一郎*; 長田 充弘; 山崎 あゆ*; 東野 文子*; King, G. E.*; et al.
フィッション・トラックニュースレター, (36), p.1 - 3, 2023/12
飛騨山脈黒部地域には、世界一若い露出プルトンである黒部川花崗岩体を含め、10-0.8Maの若い深成岩体が複数露出する。深成岩体が一般に地下数km以深で形成されることを考えると、削剥速度は数mm/yrないしそれ以上に達する可能性がある。しかし、これらの若い岩体の貫入やこれに伴う熱水活動等の熱擾乱のため、熱年代法による、冷却史に基づく削剥史の復元は簡単ではない。本研究では、地熱条件に依らない削剥評価のため、主に鮮新世から第四紀の深成岩体の固結年代と固結深度から、黒部地域の削剥史の復元を試みた。固結年代はジルコンU-Pb年代測定法、固結深度はAl-in-Hbl地質圧力計により推定した。計14試料から固結年代と固結深度のペアを得た結果、固結深度は約6-10kmでほぼ均一で、東西及び南北のいずれにも系統的な変化を示さなかった。この結果は、黒部-高瀬川破砕帯の東側の断層ブロックが、東に傾動したと考える従来のモデルとは不調和である。固結深度と固結年代のプロットから復元された削剥史は、約5.5-0.8Maにはほとんど削剥が起こらず、それ以降の時代に平均で約7-14mm/yrの急速な削剥が起こったことを示した。この結果は、ダム堆砂量や宇宙線生成核種法から推定された数十から数千年程度の侵食速度や、約1Ma以降に信濃大町方面で黒部地域からの花崗岩礫の供給が急増したことと矛盾しない。0.8Ma以降の黒部地域の急速な隆起・削剥の原因としては、東西圧縮応力の発現以降、黒部地域の地温が高い領域に沿って変位・変形が局在化した可能性が考えられ、現在、レオロジーと地温構造を考慮した変形シミュレーションによる検証を進めている。
河上 哲生*; 末岡 茂; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; King, G. E.*; Herman, F.*; 塚本 すみ子*; 田上 高広*
Island Arc, 30(1), p.e12414_1 - e12414_11, 2021/01
被引用回数：4 パーセンタイル：35.55(Geosciences, Multidisciplinary)Solidification pressure and crystallization age of the ca 5 Ma Shiaidani Granodiorite (Hida Mountain Range, central Japan) are determined based on Al-in-hornblende geobarometry and U-Pb zircon dating. Al-poor patchy replacements developed in amphiboles are common in this granite and petrographic study revealed that the replacements include chloritized biotite and albitic plagioclase. These are probably the hydrothermally recrystallized domains, and should not be used for solidification pressure estimates. Magmatic rim of amphibole is characterized by Si 
7.3 a.p.f.u. (AlIV 
0.7 a.p.f.u.), and utilized in solidification pressure estimate that yielded 0.17-0.29 GPa. The solidification age of the granite is estimated as ca 5.6-5.2 Ma using U-Pb zircon dating. From these data, the lower limit of an average denudation rate after ca 5.6-5.2 Ma for the area where Shiaidani Granodiorite is exposed is estimated as 0.93-2.5 mm/year.
北條 喜一; 古野 茂実; 塚本 哲生*; 櫛田 浩平; 大津 仁; 出井 数彦*
Microsc. Microanal. Microstruct., 6, p.141 - 147, 1995/02
被引用回数：2 パーセンタイル：23.42(Microscopy)室温でのチッ素イオン照射にともなう窒化アルミニウム(AlN)の生成過程を透過型電顕(TEM)と透過電子エネルギー損失分光法(EELS)により、その場観察及び同一場所でのEELS測定を行った。アルミニウム膜は真空蒸着法(約1000
厚)をもちいて作製した。又、イオン照射は電顕付設のイオン照射装置を用いて行った。照射条件はN
、30kV、イオン束2
10
(N
)/m
・S、室温で行った。その結果、AlN薄膜はWurtzit型HCP構造をしていることがわかった。さらに、Nの内殻スペクトルは約400eV(低照射)から396.4eV(高照射)に変化することを明らかにした。
北條 喜一; 大津 仁; 古野 茂実; 出井 数彦*; 塚本 哲生*
Journal of Nuclear Materials, 212-215, p.281 - 286, 1994/00
被引用回数：15 パーセンタイル：77.07(Materials Science, Multidisciplinary)TiC結晶にヘリウムイオンを照射し形成された照射欠陥形成挙動を100Kから1500Kの試料温度範囲でその場観察した。イオン照射は400kV電顕付設のイオン加速器を用いて、加速電圧20kVのヘリウムイオン(2.510
/cm・s)で行った。その結果、100Kから1300Kまでの温度範囲では、ヘリウムバブルは数nm以上成長しないことを明らかにした。又、100KでもTiC結晶は非晶質相が形成しないことを示した。さらに、焼鈍実験の結果、多量のヘリウムがTiC中に蓄積していることも明らかにできた。バブル成長は1400K前後で始まり、1500K以上で促進することも明らかにできた。
塚本 哲生*; 北條 喜一; 古野 茂実; 大津 仁; 出井 数彦*
真空, 36(7), p.603 - 609, 1993/00
この論文は原研に設置されている二重イオン照射分析電子顕微鏡のイオン照射部について、設計の立場から精細に記されたものである。特に、電子顕微鏡のもっている性能を落とすことなく、大イオン電流を試料室内に導入するための工夫がのべられている。
塚本 哲生*; 北條 喜一; 古野 茂実; 大津 仁; 出井 数彦*
真空, 35(4), p.431 - 437, 1992/00
本装置は、低エネルギーイオン照射装置と100kV電顕とを結合し、材料中でのガス原子の挙動を研究するために製作されたものである。この装置の特徴は高輝度・高安定なイオン銃と電顕内静電偏光プリズムとを開発し、電顕内試料上で約1A/mという大電流照射を可能としたことである。ここでは、装置の設計と諸特性について示している。
古野 茂実; 北條 喜一; 大津 仁; 出井 数彦*; 佐々木 貞吉; 塚本 哲生*; 畑 喬雄*
Electron Microscopy 1990,Vol. 4, p.538 - 539, 1990/00
核融合炉材料の照射損傷をシミュレートする目的で、二重イオンビーム照射中の材料の損傷を連続的に観察、解析する装置を開発した。本装置は最大40keVのHからArまでのガスイオンを照射できる二組のイオン装置を400kVの電顕に付設したものである。照射中の構造変化はTVカメラによってVTRに連続的に記録され、同時分析はX線エネルギー分光器および電子エネルギー損失分光器によって行われる。この会議では、装置の仕様およびAlおよびSiCへの照射応用例を報告する。
北條 喜一; 古野 茂実; 大津 仁; 出井 数彦; 塚本 哲生*
Journal of Nuclear Materials, 155-157, p.298 - 302, 1988/00
被引用回数：31 パーセンタイル：91.98(Materials Science, Multidisciplinary)当研究室においてイオン照射に伴う点欠陥形成とイオン注入とを同時に進行する条件下での損傷の動的過程を透過型電顕内でその場観察する装置を設置した。この装置の概要及びその応用例について報告する。イオン照射系はイオン銃(デュオプラズマ型)と選別マグネット(30°偏向)及び電顕内付設静電プリズムよりなる。イオン電流は試料上でビーム径1mm
に対して約1
A(Heイオン:10KeV)である。又試料は加熱ホルダーで約800
Cまで加熱することができる。電顕内蛍光板上の像は高感度撮像管を通してTVモニターで観察しつつVTRに録画できる。 この装置を用いてSiCおよびTiC結晶に室温でFlux310
ions・cm
・sec(10KeV)でHeイオンを照射した結果、SiCは初期段階で非晶質化し、さらにfluenceを増加させ10
・cmオーダになるとバブルの成長・合体が急激に起った。TiCはSiCと違い非晶質化はせず微細な転位ループが多数発生することがわかった。
第四紀花崗岩類の形成深度・年代に基づく飛騨山脈黒部地域の削剥史と隆起メカニズム末岡 茂; 河上 哲生*; 鈴木 康太*; 鏡味 沙耶; 横山 立憲; 長田 充弘; 山崎 あゆ*; 東野 文子*; King, G. E.*; 塚本 すみ子*; et al.
no journal, ,
飛騨山脈の黒部地域は、世界でもっとも若い黒部川花崗岩を含む10-0.8Maの若い花崗岩類が露出しており、第四紀に急激な隆起・削剥を被ったと考えられている。しかし、熱構造および熱史が複雑であるため、熱年代法に基づいた削剥史の復元が困難であった。講演者らのグループは、これらの若い花崗岩類について、Al-in-Hbl地質圧力計で形成深度を、ジルコンU-Pb法で形成年代を決めることにより、温度構造に依らずに削剥史を復元することを試みている。2021年大会の講演では、約5Maの試料3点、約0.8Maの試料1点の結果を報告した。その結果、以下の3点を予察的な解釈として報告した。(1)約5Maと約0.8Maの岩体の形成深度は、いずれも6-9km程度で有意差がなかったことから、本地域の隆起・削剥は約0.8Ma以降に本格化したと考えられる、(2)約0.8Ma以降の平均削剥速度は、祖母谷の付近では、8-10mm/yrと計算できる、(3)東西方向でも形成深度に有意差はみられず、黒部-高瀬破砕帯の逆断層運動により上盤側(東側)が東傾動しているという従来のモデルとは不調和である。その後の追加分析により、2022年1月現在時点で、約5Maの試料5点、約2-1Maの試料2点、約0.8Maの試料5点、約65Ma以前の試料2点の計14点のデータを取得した。これらの追加データを踏まえても、上記3点の解釈は大局的には変わっておらず、これらの解釈が補強された形となった。なお近年、黒部地域の隆起メカニズムとして、前述の東傾動モデル以外にも、爺ヶ岳カルデラの再生ドームモデルや、熱水混合層による加熱に伴う変形集中モデルといった新たな説が提唱されている。講演当日には、これらの説についても本研究データとの整合性を検討する予定である。
末岡 茂; 河上 哲生*; 鈴木 康太*; 鏡味 沙耶; 横山 立憲; 芝崎 文一郎*; 長田 充弘; 山崎 あゆ*; 東野 文子*; King, G. E.*; et al.
no journal, ,
Exposure of young ( a few Ma) plutons have been reported in mobile belts, such as, along subduction zones in the Western Pacific, implying a rapid exhumation in the last few million years. We reconstructed exhumation history of the Pliocene-Pleistocene plutons in the Kurobe area, central Japan, for better understanding of exhumation process and mechanism of such young plutons. Because low-temperature thermochronology is difficult to extract an exhumation history in the Kurobe area due to the complex thermal history/structure related to the recent granitic intrusions, we constrained the exhumation history based on solidification depths and dates of the plutons obtained by using Al-in-hornblende geobarometry and zircon U-Pb geochronometry, respectively. The solidification depths obtained range c.a. 6-10 km regardless of location and solidification age, suggesting a uniform and subvertical exhumation after the solidification of the youngest pluton (c.a. 0.8 Ma). The mean exhumation rate since c.a. 0.8 Ma was computed to be c.a. 7-14 mm/yr, which is consistent with the shorter-term erosion rates obtained by other methods. This rapid and local exhumation might be attributable to localization of deformation along the hot and weak crust along the Kurobe area related to the high-temperature geothermal conditions. This interpretation is being verified by using numerical modeling incorporating the rheology, geothermal conditions, and horizontal compression.
