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論文

中新統$$sim$$更新統瀬戸層群の陸成層と陶土

葉田野 希*; 吉田 孝紀*; 笹尾 英嗣

地質学雑誌, 127(6), p.345 - 362, 2021/06

本論文は、2020年9月に開催予定であった日本地質学会第127年学術大会(1年延期)における地質見学会の案内書である。愛知県名古屋市東方から岐阜県南東部に分布する中新統$$sim$$更新統の瀬戸層群は、窯業原料となる粘土(陶土)を産する陸成層として知られ、これまでに粘土鉱物学や地質学的な視点から数多くの研究が行われてきた。それらの結果から、陶土の成因には、母岩である花崗岩の風化、細粒砕屑物が堆積盆地に集まるまでの侵食・運搬・堆積プロセス、堆積後の風化や初期続成作用といった複雑なプロセスが関与していることが明らかにされている。また、最近では、本層群に産する古土壌から堆積当時の気候・風化条件に関する新たな知見が得られている。本地質見学会では、陸成層と強風化した花崗岩の観察を通して、陶土の成因、古土壌や古風化プロセス、瀬戸層群の地域ごとの堆積環境・古土壌の違いについて理解するため、愛知県と岐阜県の粘土鉱山に赴く。

論文

Major element and REE compositions of Pliocene sediments in southwest Japan; Implications for paleoweathering and paleoclimate

葉田野 希*; 吉田 孝紀*; 森 沙織*; 笹尾 英嗣

Sedimentary Geology, 408, p.105751_1 - 105751_13, 2020/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:63.11(Geology)

東アジアモンスーンの履歴や、モンスーン気候の発達とテクトニクス、地球規模の気候との関係は複雑で議論が多い。本研究では、西南日本の湖成堆積物の主成分元素と希土類元素の組成に基づいて化学風化条件を検討した。その結果、380$$sim$$340万年前には主成分元素組成から推定される変質強度の指標や希土類元素組成,試料の鉱物組成から、化学風化が強まったことがわかった。既往研究成果との比較から、西南日本におけるこの時期の強風化条件は、黒潮の流入による温暖湿潤気候と東アジア夏季モンスーンに起因する可能性が考えられた。

論文

Intense chemical weathering in southwest Japan during the Pliocene warm period

葉田野 希*; 吉田 孝紀*; 足立 佳子*; 笹尾 英嗣

Journal of Asian Earth Sciences, 184, p.103971_1 - 103971_13, 2019/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:34.64(Geosciences, Multidisciplinary)

西南日本に分布する更新世堆積物の全岩主要成分と希土類元素組成,鉱物組成を調査した。その結果、化学的風化の強度、源岩の組成、粒径には延長方向にも水平方向にも広範なバリエーションがあり、化学組成は源岩の組成と堆積物の粒径に影響されるが、堆積環境と更新世温暖期の化学的風化の強度との間に関連があることが明らかになった。さらに、源岩の組成や粒度が異なる堆積物であっても、CIA値が90を超す堆積物の希土類元素組成とカオリナイトに富む粘土鉱物の含有量は、西南日本において更新世(3$$sim$$4Ma)における激しい風化条件を示すことがわかった。

論文

Effects of grain size on the chemical weathering index; A Case study of Neogene fluvial sediments in southwest Japan

葉田野 希*; 吉田 孝紀*; 笹尾 英嗣

Sedimentary Geology, 386, p.1 - 8, 2019/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:70.05(Geology)

堆積物の粒径の変化は供給源における化学的風化の評価を複雑にする。化学的風化の復元における粒径の影響を評価するため、西南日本に分布する中新世と鮮新世の堆積物を用いて鉱物・地球化学的研究を行った。その結果、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$/SiO$$_{2}$$が粒径の指標として適することがわかった。また、細粒堆積物は高い化学的風化度を示すのに対して、粗粒堆積物は幅広い化学的風化度を示す。中間的な粒度の堆積物は中新世と鮮新世の堆積物で明瞭な相違が認められた。中間的な粒度の堆積物では、中新世が鮮新世よりも高い化学的風化度を示す。この結果から、化学的風化の比較にあたっては、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$/SiO$$_{2}$$比から中間的な粒度の堆積物を抽出して評価することが望ましいことがわかった。

口頭

土岐口陶土層における源岩構成の多様性

葉田野 希*; 吉田 孝紀*; 笹尾 英嗣; 安江 健一; 足立 佳子*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*

no journal, , 

土岐口陶土層は東海地域から岐阜県南東部の小盆地に堆積した、主に泥質岩からなる中部中新統であり、近年、土岐口陶土層に古土壌層が発達することが明らかにされ、当時の古風化環境の解明がなされている。本論では、土岐口陶土層の砂質堆積物に含まれる砕屑性ジルコンのU-Pb年代と泥岩の微量元素組成(特に希土類元素)を測定し、その起源となる岩石の多様性について検討した。その結果、泥質堆積物の微量元素組成、特に希土類元素の存在度パターンは、Eu異常が不鮮明なやや未分化な玄武岩類・安山岩類と類似するパターンや、Eu異常の鮮明な分化した火成岩類に類似するパターンまで様々なバリエーションが認められた。また、年代値としては12-15Maと70-90Maを示す粒子群が多く、200, 1700, 1800, 1900, 2900Maの年代を示す粒子も認められた。今回の検討結果から、供給源岩の組合せは頻繁に変化した可能性が示唆され、内陸堆積盆地では堆積場の位置や層準によって、堆積物中に記録される後背地の源岩構成が異なるため、綿密な供給源解析が必要であると考えられた。

口頭

瀬戸層群下部陶土層の化学組成の地域間比較; 新第三紀の古風化条件復元に向けて

葉田野 希*; 吉田 孝紀*; 笹尾 英嗣; 久保田 満; 足立 佳子*

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価では、地下に埋設した放射性廃棄物が地表の人間環境へ及ぼす影響が考慮される。人類が生活する生物圏と地質環境との間には風化帯が存在するため、安全評価上、その理解が必要である。岐阜県東濃地方から愛知県東部に分布する陶土層は、強風化をうけた花崗岩類を起源とする細粒砕屑物からなる。陶土を形成させた特異な環境の理解には、周辺の地質体や堆積盆内部の地形条件と風化条件との関連性を議論する必要がある。そこで、本研究では岐阜県土岐-多治見地域に分布する陶土層と、愛知県瀬戸地域に分布する陶土層を例に化学組成や鉱物組成などについて検討した。その結果、鉱物組成から、両地域に分布する陶土層では供給源となる花崗岩のタイプに違いがあるものの、花崗岩質な母岩を持つ点で類似する。さらに、陶土層のシリカ含有量は基盤岩や、地殻の平均的な化学組成を代表していると考えられているPAASと比較しても異常に高い値を示し、強烈な風化によって母岩の化学組成が大きく改変されている可能性が示唆された。また、陶土層のチタン含有量の地域的な違いは、後背地の地形・風化条件の違いに起因する可能性が考えられた。

口頭

Paleoweathering condition in middle Miocene to early Pliocene period in Japanese Island; From paleopedology and chemistry of muddy sediments

葉田野 希*; 吉田 孝紀*; 笹尾 英嗣; 久保田 満; 足立 佳子*

no journal, , 

日本列島では、中部中新統$$sim$$鮮新統に粘土質の堆積物が含まれており、これらを風化条件の復元に活用することができる。そこで、本研究では、中部中新統(10$$sim$$11Ma)と下部鮮新統(3$$sim$$4Ma)を用いて古土壌の記載および地球化学的研究を行った。主成分元素組成から、研究対象の中新統は非常に強く風化した基盤岩から供給されたこと、鮮新統は中新統と比べると比較的弱く風化した基盤岩から供給されたと考えられた。日本列島では、中期中新世$$sim$$鮮新世における風化条件は温暖な海流と東アジアモンスーンの開始に影響された可能性がある。一方で、中期中新世の方がより強い風化条件であったと考えられる。

口頭

古琵琶湖層群下部における供給源変化と後背地風化; 鮮新世における古風化環境の復元

吉田 孝紀*; 葉田野 希*; 笹尾 英嗣

no journal, , 

本研究では、風化残留堆積物が認められる三重県北部から滋賀県南部に分布する鮮新統・更新統を対象として、地質学的・地球化学的研究によって古風化度の見積もりを行った。その結果、供給源岩と古風化度は一見すると多様であるが、供給源岩ごとに風化の程度を示す化学組成の指標(CIA値)を区別すると、花崗岩などに起源を持つグループではCIA値は85-95程度を示す一方で、玄武岩や安山岩などに起源を持つグループではCIA値は70-83程度を示すことが明らかになった。この検討から、供給源岩の識別を精緻に行うことにより、古風化度をより詳細に推定することが可能になった。

口頭

新第三紀中期中新世・鮮新世の古風化強度変遷史; 古土壌相, 化学風化度, 粘土鉱物組成を指標値として

葉田野 希*; 吉田 孝紀*; 入江 志織*; 森 沙織*; 名取 和香子*; 足立 佳子*; 笹尾 英嗣

no journal, , 

気候変動の幅の把握は、高レベル放射性廃棄物地層処分など将来の環境変動を検討する上で重要な課題である。新第三紀中期中新世$$sim$$鮮新世は、アジア全域で気候・風化条件が大きく変動した。そこで、本研究では、中部$$sim$$西南日本に分布する中新統$$sim$$鮮新統を対象に、古土壌相と泥質堆積物の鉱物・化学風化度から、風化条件の復元を試みた。その結果、中期中新世と前期鮮新世は土壌形成が促進される風化条件下にあったことが明らかになった。また、中期中新世は季節的な乾湿変動で特徴づけられる風化条件下にあったと考えられた。本研究の結果、中部$$sim$$西南日本では中期中新世と前期鮮新世に風化度のピークを示すことが明らかになった。中部$$sim$$西南日本の陸成層の風化記録は東アジアにおける広域的な風化変動とみなせる可能性はあるものの、時代ごとに異なる特徴を示す。これは局地的な影響や異なるスケールの気候変動に起因している可能性が考えられる。

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