Zircon U-Pb-Hf isotopic and trace element analyses for oceanic mafic crustal rock of the Neoproterozoic-early Paleozoic Oeyama ophiolite unit and implication for subduction initiation of proto-Japan arc

沢田 輝*; 仁木 創太*; 長田 充弘; 平田 岳史*

Minerals (Internet), 12(1), p.107_1 - 107_15, 2022/01

https://doi.org/10.3390/min12010107

大江山オフィオライトは日本において最も古い地質体の一つであり、原日本における沈み込み帯の開始時期を検討する上で重要である。本研究ではジルコンのU-Pb-Hf同位体および微量元素組成分析から検討した。ジルコンU-Pb年代測定から約544Maの年代値を得た。微量元素組成分析から大江山帯の起源が中央海嶺玄武岩のようなマントル起源であることが判明した。ジルコンのLu-Hf同位体からは先行研究よりもより枯渇的であることを示すデータを得た。これらの結果は、原日本弧に沿った海洋プレートの沈み込みに古い地殻物質が関与していたことを示唆している。

フィッション・トラック熱年代解析およびU-Pb年代測定に基づいた南九州せん断帯に分布する破砕帯の活動時期

末岡 茂; 島田 耕史; 照沢 秀司*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 小北 康弘; 平田 岳史*

地質学雑誌, 127(1), p.25 - 39, 2021/01

https://doi.org/10.5575/geosoc.2020.0052

南九州せん断帯に分布する破砕帯の活動時期を制約するため、紫尾山花崗閃緑岩体から非加熱の試料2点と破砕帯に切られたアプライト脈沿いの試料1点を採取し、フィッション・トラック(FT)およびU-Pb解析を適用した。ジルコンU-Pb年代は14.0-13.5Ma、ジルコンFT年代は14.7-13.7Ma、アパタイトFT年代は12.6-10.0Maを示した。これらの熱年代データを基に熱履歴解析を行ったところ、紫尾山花崗閃緑岩体は14.0-13.5Maに浅所に貫入し、アパタイトFT法のPAZ(60-130C)以下まで急冷されたと推定された。平八重型と楠八重型の岩相で、貫入時期と冷却史に大きな違いは見られなかった。破砕帯の活動時期は、アプライト脈の貫入時期である10.00.8Ma頃と考えられ、岩体の初期冷却に伴う収縮ではなく、岩体冷却後のテクトニックな作用に起因する可能性が高い。

北海道北部,幌延地域の新第三系第四系に挟在するテフラのジルコンU-Pbおよびフィッション・トラック年代

丹羽 正和; 雨宮 浩樹*; 代永 佑輔; 小北 康弘; 安江 健一*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 平田 岳史*

地質学雑誌, 126(5), p.267 - 283, 2020/05

https://doi.org/10.5575/geosoc.2020.0006

地層の堆積年代の決定や層序対比において有効な指標となるテフラの年代決定手法の高度化のため、北海道幌延地域の新第三系第四系に狭在する3試料のテフラを事例対象として、ジルコンの同一粒子に対しU-Pb年代とフィッション・トラック(FT)年代を求め、堆積年代を推定する手法を適用した。このうち2試料は、最若粒子集団のU-PbとFTの加重平均年代が誤差2で一致し、降灰テフラの噴出年代を示すと考えられた。もう1試料についても、多くのジルコンでFT年代がU-Pb年代と同等かそれ以上に若返っており、全粒子のFT加重平均年代と最若粒子集団のU-Pb加重平均年代が誤差2で一致するので、それらがテフラの噴出年代を示すと考えられた。また、本研究で得られた結果は、東西圧縮の地殻変動により、同一層でも西部より東部の方が年代が古くなるという本地域の新第三系第四系における傾向を支持する結果となった。

Position-by-position cooling paths within the Toki granite, central Japan; Constraints and the relation with fracture population in a pluton

湯口 貴史*; 末岡 茂; 岩野 英樹*; 五十公野 裕也*; 石橋 正祐紀; 檀原 徹*; 笹尾 英嗣; 平田 岳史*; 西山 忠男*

Journal of Asian Earth Sciences, 169, p.47 - 66, 2019/01

AA2018-0254.pdf:5.48MB

https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2018.07.039

本研究は、中部日本に位置する土岐花崗岩体を研究対象とし、熱年代学的な手法で冷却履歴(温度-時間履歴)を取得した。10本のボーリングコアから採取された15試料に対して、ジルコンU-Pb年代,黒雲母K-Ar年代,ジルコンフィッション・トラック(FT)年代,アパタイトFT年代、およびFTデータの逆解析からなる温度-時間履歴を提示した。得られた岩体内部の複数地点の冷却履歴の相違を比較し、その位置的な相違を生む原因について言及した。これは熱進化モデルの構築に資するデータとなる。また花崗岩内における物質移動は、水みちとして機能する割れ目により大きく支配されることから、割れ目の分布特性と得られた温度-時間履歴の関連について検討を行った。

岐阜県南東部に分布する中新統瑞浪層群および岩村層群のジルコンU-Pb年代とジルコンFT年代の再評価

笹尾 英嗣; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; 平田 岳史*

地質学雑誌, 124(2), p.141 - 150, 2018/02

地質学的な変動帯に位置する我が国の地質環境中における核種の保持・移行挙動についての理解を深めるため、東濃ウラン鉱床を事例とした研究を行ってきた。その一環として、東濃ウラン鉱床を胚胎する中新統瑞浪層群と瑞浪層群に隣接して分布する岩村層群に挟在する凝灰岩中のジルコンを用いたフィッション・トラック年代測定を行った。しかし、それ以前に知られていた微化石年代等とは100万年程度の差が生じることが課題として残された。そこで、瑞浪層群および岩村層群に挟在する凝灰岩3試料のジルコンU-Pb年代測定を行った結果、以下のような年代値が得られた:瑞浪層群の本郷層細久手火山礫凝灰岩は18.80.3Ma、明世層Ak-12凝灰岩は17.80.4Ma、岩村層群遠山層牧部層中部のTy-12凝灰岩は18.40.4Ma。この結果は、再評価したジルコンフィッション・トラック年代と誤差範囲内で一致し、既報の微化石および古地磁気層序と整合的となった。この結果から、瑞浪層群と岩村層群の堆積年代を次のように推定した:瑞浪層群の本郷層は1918Ma、明世層は約18Ma、岩村層群遠山層牧部層中部は約18Ma。

Zircon growth in a granitic pluton with specific mechanisms, crystallization temperatures and U-Pb ages; Implication to the "spatiotemporal" formation process of the Toki granite, central Japan

湯口 貴史*; 岩野 英樹*; 加藤 丈典*; 坂田 周平*; 服部 健太郎*; 平田 岳史*; 末岡 茂; 檀原 徹*; 石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; et al.

Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 111(1), p.9 - 34, 2016/02

https://doi.org/10.2465/jmps.151007

花崗岩体の形成・発達に関する熱進化の解明は、大陸地殻の発達・進化を考える上で、有用な知見をもたらすことができる。本研究ではジルコンに着目し、(1)カソードルミネッセンス像観察に基づくジルコンの内部構造の分類: LLC (low luminescence core)/ OZ (oscillatory zonation)、(2)Ti-in-zircon温度計より内部構造ごとの結晶化温度の決定、(3)内部構造ごとのU-Pb年代の決定を実施し、ジルコンの成長は2つのイベントを経ることを見出した。

(U-Th)/He法における正確な補正のためのマイクロX線CT差分像取得の試み

山田 国見; 小木曽 哲*; 上杉 健太朗*; 平田 岳史*

no journal, , 

(U-Th)/He法では、壊変により生成したヘリウムを定量して年代測定を行う。このとき、粒子(ヘリウム原子核)は結晶内を約20マイクロメートル移動するため、結晶表面から20マイクロメートル以内では、一部のヘリウムは直接結晶外に放出され、結晶内に保持されない。これによる年代値の見かけの若返りは、現在、結晶の形状と大きさから幾何学的に補正されている(補正)。この補正は結晶内にウラン・トリウムが一様に分布していることを仮定しているが、特にジルコンにおいてはそれは必ずしも正しくない。前述の補正の必要から、正確な補正のためには結晶中のウラン・トリウムの三次元分布を非破壊で測定しなければならない。このため、大型放射光実験施設SPring-8のマイクロX線CT装置を利用し、ウラン・トリウムそれぞれの吸収端を挟んで差分像を取得することを試みた。その結果、ウランの不均一分布を検出することに成功した。本発表ではこれらの詳細を報告する。

3D subtraction imaging and measurement of concentrations of U and Th in a single grain of zircon

山田 国見; 小木曽 哲*; 上杉 健太朗*; 平田 岳史*

no journal, , 

(U-Th)/He年代測定のより正確な補正のためには結晶中のウラン・トリウムの三次元分布を測定しなければならず、かつ、測定を非破壊で行う必要がある。SPring-8のX線CTを用いてウランについて濃集部を三次元的に検出することに成功した。また、LA-ICP-MSを用いた破壊分析により結晶内部のウラン・トリウムの局所濃度測定を行い、差分像を用いたウラン・トリウムの三次元分布測定法の検出感度や、(U-Th)/He年代に与える影響を評価した。

土岐花崗岩体内のジルコンU-Pb年代の空間分布; 貫入・定置過程とその後の冷却過程の関連

湯口 貴史; 岩野 英樹*; 服部 健太郎*; 坂田 周平*; 末岡 茂; 檀原 徹*; 平田 岳史*; 石橋 正祐紀; 國丸 貴紀; 西山 忠男*

no journal, , 

花崗岩(結晶質岩)における物質移動に関する調査研究において、物質移動経路となりうる割れ目の分布や形成システムを把握することが重要となる。マグマの貫入・定置過程および花崗岩体の冷却固化過程の解明は、割れ目の分布や形成システムを論じる上で、重要な視点の1つとなる。本報告では中部日本に位置する土岐花崗岩体のジルコンU-Pb年代の岩体内での空間分布を示すとともに、その結果に基づいて土岐花崗岩体の貫入・定置過程および冷却固化過程について考察を行った。ジルコンU-Pbのコンコーダント年代は以下のように区分できる。[Type 1] 78.42.268.92.2Ma (以下、2, N=79)、[Type 2] 95.41.987.22.7Ma (N=4)、[Type 3] 169.14.3と2217.727.5Ma (N=2)。Type 1は土岐花崗岩体の定置年代を示す。各試料におけるType 1のU-Pb年代の加重平均は73.11.0から70.51.1Maであり、岩体中で有意な相違や空間的な偏りは認めらない。誤差範囲を加味した加重平均の分布を考えると、土岐花崗岩体を形成したマグマ全体が同時期に定置したことを示す。ジルコンU-Pb年代の空間分布と地球科学的特徴の空間分布を合わせて検討することにより、マグマ貫入時の混成作用が、定置年代には影響を与えず、その後の冷却に強く作用することを明らかにした。

レーザーアブレーション試料導入-ICP質量分析法による炭酸塩鉱物のU-Th-Pb年代測定技術の開発

横山 立憲; 國分 陽子; 村上 裕晃; 平田 岳史*; 坂田 周平*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; Chang, Q.*; 木村 純一*

no journal, , 

炭酸塩鉱物の放射年代学研究が与える年代学的な情報は、将来の長期的な地質環境変動モデル構築への利用に期待できる。還元的な地下環境で生成された炭酸塩鉱物については、未だ年代測定技術が確立されていない。本研究では、地下環境下における高透水性の地質構造に充填鉱物として存在する炭酸塩鉱物を対象に、年代測定技術を実用化することを最終的な目的とする。局所領域の年代測定技術を確立するため、レーザーアブレーション試料導入法を組み合わせたICP質量分析計を用いて、炭酸塩鉱物から成る海生化石の微量元素及び同位体の基礎情報を取得し、花崗岩の割れ目を充填する炭酸塩鉱物及び鍾乳石について予察的にU-Pb同位体比測定を行った。その結果、アンモナイト化石中のU-Th-Pb壊変系列の各元素及び同位体分布を可視化することができた。U-Pb同位体比測定では、測定対象とした領域のウラン濃度が低く、また非放射起源の鉛を多く含んでいたため、測定結果から有意なU-Pb年代を得られなかった。一方で、鉛濃度が検出下限界を有意に上回る領域から得られた測定結果から、鉛同位体の組成差が炭酸塩鉱物を沈殿させた水溶液の起源を探るのに有効な指標となることが示唆された。