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論文

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

 被引用回数:1 パーセンタイル:16.4(Geosciences, Multidisciplinary)

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。

論文

江若花崗岩の形成年代と冷却史

末岡 茂; 島田 耕史; 石丸 恒存; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; 八木 公史*

地学雑誌, 127(6), p.795 - 803, 2018/12

江若花崗岩の敦賀岩体と江若岩体にて、ジルコンU-Pb年代測定、ジルコンフィッション・トラック(FT)解析、アパタイトFT解析を実施した。ジルコンU-Pb年代は、いずれの岩体でも69.2-68.0Maと高い再現性を示し、両岩体がほぼ同時期に形成されたことを示唆した。ジルコンFT年代は59.6-53.0Maとややばらついたが、FT長解析では急冷傾向が推定されること、概して岩体の中心部に向かって若い年代が得られることから、岩体定置後の冷却過程を反映していると考えられる。アパタイトFTは44.8-20.9Maと大きくばらついたが、FT長解析の結果を踏まえると、敦賀岩体は長期間の削剥、江若岩体は漸新世から中新世の火成活動による再加熱を被っている可能性がある。敦賀岩体中の玄武岩岩脈についてもK-Ar年代測定を実施したところ、既報値より約1Ma古い値を示し、同岩脈を形成した火成活動が100万年程度継続した可能性を示唆した。

論文

U-Pb dating of calcite using LA-ICP-MS; Instrumental setup for non-matrix-matched age dating and determination of analytical areas using elemental imaging

横山 立憲; 木村 純一*; 三ツ口 丈裕; 檀原 徹*; 平田 岳史*; 坂田 周平*; 岩野 英樹*; 丸山 誠史*; Chang, Q.*; 宮崎 隆*; et al.

Geochemical Journal, 52(6), p.531 - 540, 2018/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:52.17(Geochemistry & Geophysics)

We developed a non-matrix matched U-Pb dating method for calcite by using LA-ICP-MS. The excimer LA was set to generate a low-aspect-ratio crater to minimize downhole U-Pb fractionation. We used He sample ablation gas mixed with Ar carrier gas and additional trace N$$_{2}$$ gas to create a robust plasma setup. The use of N$$_{2}$$ additional gas allowed for low oxide molecular yield for high-sensitivity interface cones with the ICP shield electrode disconnected. Moreover, this resulted in robust ICP plasma against different matrixes in LA aerosols owing to efficient dissociation-ionization of the aerosols by increased plasma temperature. The above setup helped accomplish accurate U-Pb dating of calcite samples by using SRM 612 glass as the standard. We applied this method to the following calcite samples: (1) recently-proposed reference material named WC-1 with a determined U-Pb age of 254.6$$pm$$3.2 Ma and (2) a well-preserved fossil specimen of blastoid $$Pentremites$$ sp. with an estimated age of $$sim$$339-318 Ma. The resultant U-Pb ages of the WC-1 and $$Pentremites$$ samples were 260.0$$pm$$6.7 Ma and 332$$pm$$12 Ma, respectively, which indicate accurate U-Pb dating by this method. Before this U-Pb dating, quantitative distribution maps of the U, Th, and Pb isotopes of each sample were obtained using the LA-ICP-MS imaging technique to select suitable areas for dating.

論文

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18.8$$pm$$0.3Ma、明世層Ak-12凝灰岩は17.8$$pm$$0.4Ma、岩村層群遠山層牧部層中部のTy-12凝灰岩は18.4$$pm$$0.4Ma。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19~18Ma、明世層は約18Ma、岩村層群遠山層牧部層中部は約18Ma。

論文

Spatial distribution of the apatite fission-track ages in the Toki granite, central Japan; Exhumation rate of a Cretaceous pluton emplaced in the East Asian continental margin

湯口 貴史*; 末岡 茂; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; 西山 忠男*

Island Arc, 26(6), p.e12219_1 - e12219_15, 2017/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:49.96(Geosciences, Multidisciplinary)

本報告では、中部日本の東濃地域、土岐花崗岩体のアパタイトフィッション・トラック(AFT)年代の空間分布を明らかにした。AFT年代の空間分布は低温条件での花崗岩の3次元的な冷却史を解明することに有用である。低温条件の冷却史の解明は、岩体の上昇速度の解明に有用となる。そこで、本報告ではAERs(age-elevation relationships)とHeFTyプログラムによるAFT逆解析に基づいて土岐花崗岩体の上昇速度について考察を行った。

論文

Fission track dating of faulting events accommodating plastic deformation of biotites

末岡 茂; 島田 耕史; 石丸 恒存; 丹羽 正和; 安江 健一; 梅田 浩司*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*

Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 122(3), p.1848 - 1859, 2017/03

もんじゅ敷地内の破砕帯のうち、高温環境下で生じる黒雲母の塑性変形を伴うものについて、アパタイトフィッション・トラック(AFT)解析により、変形年代の制約を試みた。AFT年代は50-17Maを示し、最新活動面沿いでは相対的に若い年代が得られた。また全体としては、約19Maに貫入した玄武岩からの距離に応じて若返る傾向が見られた。FT長解析や、熱拡散シミュレーション等を合わせた検討に基づくと、破砕帯周辺が黒雲母の塑性変形温度に達したのは、68-50Maの花崗岩貫入後の急冷時と約19Maの玄武岩貫入時であり、破砕帯沿いの変形はこれらの時期に生じた可能性が高い。

論文

黒雲母の塑性変形を伴う破砕帯の活動年代; FT熱年代解析による制約

末岡 茂; 島田 耕史; 石丸 恒存; 丹羽 正和; 安江 健一; 梅田 浩司*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*

フィッション・トラックニュースレター, (29), p.5 - 7, 2016/12

もんじゅ敷地内の破砕帯は、高温環境下で生じる黒雲母の塑性変形を伴う。これらについて、アパタイトフィッション・トラック(AFT)解析により、変形年代の制約を試みた。AFT年代は50-17Maを示し、最新活動面沿いでは相対的に若い年代を示す、全体としては約19Maに貫入した玄武岩からの距離に応じて若くなる、という傾向が見られた。これらのデータを基に検討を加えた結果、破砕帯周辺が黒雲母の塑性変形温度に達した時期は、68-50Maの花崗岩貫入後の急冷時と約19Maの玄武岩貫入時であり、破砕帯沿いの変形はこれらの時期に生じたと解釈できる。

論文

複数の熱年代学的手法に基づいた江若花崗岩敦賀岩体の冷却・削剥史

末岡 茂; 梅田 浩司; 安江 健一; 丹羽 正和; 島田 耕史; 石丸 恒存; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; 八木 公史*

地学雑誌, 125(2), p.201 - 219, 2016/04

本研究では、敦賀半島に分布する江若花崗岩敦賀岩体を対象に、複数の熱年代学的手法を用いて、冷却史と削剥史の検討を行った。その結果、江若花崗岩敦賀岩体は、(1)約68Maに深度4-5kmの浅所に形成され、(2)その後の数100万年以内に、熱伝導によって約200$$^{circ}$$Cまで急冷され、(3)古第三紀初頭以降の数1000万年間にわたる準平原化作用による徐冷を経て現在の地表温度に至った、という冷却史・削剥史が推定された。上記のような冷却史・削剥史は、敦賀半島に分布する断層破砕帯が主に比較的低温で形成されるカタクレーサイトや断層ガウジからなること、敦賀半島の周辺地域でも熱年代学的手法によって新生代を通じた徐冷が推定されていること、侵食小起伏面の分布高度から推定される敦賀半島の最近数100万年間の削剥量が数100m以内であること、などと整合的である。

論文

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

 被引用回数:4 パーセンタイル:58.43(Mineralogy)

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。

論文

阿寺断層の垂直変位量と活動開始時期に関する熱年代学的研究

山田 国見; 安江 健一; 岩野 英樹*; 山田 隆二*; 梅田 浩司; 小村 健太朗*

地質学雑誌, 118(7), p.437 - 448, 2012/07

上下変位を伴うA級の活断層である阿寺断層の周辺から採取された地表・ボーリングコア試料に対してフィッション・トラック分析を行い、上下変位量と活動開始時期を推定した。その結果、白亜紀以降の上下変位量は約1kmであり、基盤岩や地形的な変位量と変わらないことが明らかになった。これは阿寺断層の現在の活動様式が鮮新世末以降に開始したという従来の見解と整合的である。また、破砕帯内の地表・ボーリングコア試料から20Ma頃に破砕帯内で断層に沿って広い範囲で加熱があったことが明らかになった。これはこの時期には既に破砕帯が存在し、おそらく断層運動が始まっていたことを示す。

論文

岐阜県南東部に分布する中新統瑞浪層群及び岩村層群のフィッション・トラック年代

笹尾 英嗣; 檀原 徹*; 岩野 英樹*; 林 譲治*

地質学雑誌, 117(8), p.476 - 481, 2011/08

東濃ウラン鉱床では、さまざまな地質学的事象を被りつつも長期間にわたってウラン系列核種が保持されてきている。このような天然の事例を活用し、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ことは、地層処分の安全性に対する信頼性をさらに向上させるうえで有益である。このためには、ウラン鉱床においてどのような地質事象が起こったか、そしてその地質事象が核種の移行・保持にどのような影響を及ぼしたかを明らかにする必要がある。東濃ウラン鉱床を胚胎する中新統瑞浪層群の堆積年代は、従来、層序学的・古生物学的研究に基づいて推定されてきたのみであり、個々の地質事象の発生時期の特定が困難であった。そこで瑞浪層群と瑞浪層群に隣接して分布する岩村層群に挟まれ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。その結果、瑞浪層群の堆積年代は20-15Maであると推定されるとともに、瑞浪層群を構成する各層の堆積年代が明らかになった。岩村層群についても年代測定結果に基づいて各層の堆積年代が推定された。なお、岩村層群においては年代測定値として初めての報告である。

論文

Thermochronology of non-volcanic hydrothermal activity in the Kii Peninsula, Southwest Japan; Evidence from fission track dating and helium isotopes in paleo-hydrothermal fluids

梅田 浩司; 花室 孝広; 山田 国見; 根岸 義光*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*

Radiation Measurements, 42(10), p.1647 - 1654, 2007/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.08(Nuclear Science & Technology)

非火山地帯の熱水変質帯の一つである紀伊半島南部を事例に、変質した砂岩・泥岩に含まれるジルコン,アパタイトのフィッション・トラック年代測定を行うとともに、熱水鉱脈中の石英の流体包有物の希ガス同位体の分析を行った。アパタイトのフィッション・トラック年代は、非変質の四万十累層群の年代(約12Ma)に比べて著しく若い年代(2.7$$sim$$5.6Ma)を示す。また、流体包有物のヘリウム同位体比は、現在、湧出している温泉ガスの値と整合的であることから、現在の熱水活動は、鮮新世まで遡る可能性がある。

論文

瀬戸内区東部に分布する中新統瑞浪・岩村・可児層群のフィッション・トラック年代

笹尾 英嗣; 檀原 徹*; 岩野 英樹*

フィッション・トラックニュースレター, (20), p.42 - 43, 2007/00

岐阜県南東部に分布する中新統瑞浪層群,可児層群,岩村層群を対象として、これらの堆積年代の推定を目的として、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。その結果、瑞浪層群の堆積年代は20$$sim$$15Maであると推定された。岩村層群については、これまで年代測定が行われておらず、年代測定値として初めての報告となった。可児層群については、これまでの報告よりも若い年代値が得られ、堆積終了時期がこれまでに考えられていたよりも若くなる可能性のあることが指摘された。

論文

岐阜県東濃地方に分布する瑞浪層群土岐夾炭層の凝灰質砂岩のフィッション・トラック年代

笹尾 英嗣; 岩野 英樹*; 檀原 徹*

地質学雑誌, 112(7), p.459 - 468, 2006/07

岐阜県南東部に分布する中新統瑞浪層群最下部の土岐夾炭累層について、フィッション・トラック年代測定と記載岩石学的性質に基づいて、その堆積年代を検討した。試料はボーリングコアから得た4つの凝灰質砂岩である。また、砕屑物の供給源である可能性の高い、基盤の土岐花崗岩も併せて分析した。凝灰質砂岩及び土岐花崗岩中の斜長石の屈折率分布から、凝灰質砂岩は安山岩質凝灰岩と花崗岩起源の砕屑物の混在物であることが明らかになった。また、ジルコンの粒子年代分布を統計的に解析し、同一年代とみなされる粒子集団を分類した結果、17$$sim$$21Ma及び56$$sim$$67MaのFT年代が識別された。若い方の年代は凝灰岩の年代を表すと考えられ、土岐夾炭累層の堆積年代を示す。古い方の年代は、土岐花崗岩(FT年代は59$$sim$$61Ma)の年代とほぼ一致する。上位層の堆積年代に関する従来の研究結果を考慮すると、土岐夾炭累層は約18.5$$sim$$21Maに堆積したと推定される。

論文

大規模火砕流による基盤岩への熱的影響の検討; フィッション・トラック法による熱履歴解析

角田 地文; 角田 地文; 松崎 達二*; 石丸 恒存; 鎌田 浩毅*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*

応用地質, 45(4), p.238 - 248, 2004/00

大規模火砕流が覆う範囲は広範囲であり、給源から数十km以上に及ぶ。このため地質環境の長期安定性評価の観点から、火砕流の堆積による基盤岩への熱的影響を検討しておくことは重要である。本研究では、大規模火砕流により基盤岩の被った熱的影響を、フィッション・トラック法を用いて把握し、さらに地下深部の熱履歴を外挿する解析手法の構築と、実際の熱的影響の検証を試みた。その結果、今市火砕流の基盤岩への熱的影響として、例えば、火砕流の基底面から深度100mの位置で60$$^{circ}C$$までの温度上昇が生じると想定できた。

報告書

花崗岩のフィッション・トラック年代測定

岩野 英樹*; 吉岡 哲*; 檀原 徹*

JNC-TJ7400 99-011, 130 Pages, 1999/03

JNC-TJ7400-99-011.pdf:3.92MB

花崗岩のボーリングコアおよび地表露頭岩石15飼料のジルコンのフィッション・トラック年代値について以下の測定値を報告する:

報告書

岩石のフィッション・トラック年代測定結果 報告書

檀原 徹*; 岩野 英樹*

JNC-TJ7430 2005-001, 57 Pages, 1997/03

JNC-TJ7430-2005-001.pdf:14.8MB

釜石鉱山で採取した鉱物層を試料としてフィッション・トラック年代測定を行った。今回測定可能であった年代試料7個は花こう岩試料のためED1法で測定した。測定結果の解析の一助として粒子年代,粒子ごとの誘導トラック密度,粒子ごとの自発および誘導トラック計数の相関,および粒子ごとの自発および誘導トラック密度の頻度分布図や相関図を示した。

口頭

New (U-Th)/He dating systems and ages in Japan Atomic Energy Agency

山田 国見; 花室 孝広; 田上 高広*; 高木 秀雄*; 島田 耕史; 梅田 浩司; 岩野 英樹*; 檀原 徹*

no journal, , 

原子力機構は京都大学,防災科学技術研究所との共同研究として(U-Th)/He年代測定ラボの立ち上げを行っている。この年代法は、アパタイトで約70$$^{circ}$$Cと非常に低い閉鎖温度を特徴とし、過去の温度履歴推定の解像度を従来よりも向上させることができる新しい手法である。電子冷却半導体レーザを用いた脱ガス装置,XRFビードサンプラ用の微小るつぼ,人工スパイクを用いないウラントリウム定量法などを開発した。現在は年代既知試料の年代測定を行っている。今のところ、年代標準試料であるフィッシュキャニオンタフFC3ジルコンに対して確度で20%,精度で10%程度の結果が得られている。発表ではこれらの装置と天然試料の測定結果について、詳細に報告する。

口頭

三重県多気地域領家花崗岩中のシュードタキライトの(U-Th)/He年代測定

山田 国見; 花室 孝広; 田上 高広*; 島田 耕史; 高木 秀雄*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 梅田 浩司

no journal, , 

断層起源シュードタキライト(PST)は地殻の比較的浅いところの地震断層の活動により生成したと考えられている。したがってその生成条件の推定は地震断層の活動時期や頻度等、長期的な安定性の評価に関する不確実性の低減を考えるうえで重要である。多気町のPSTは中央構造線沿いで初めて見つかったもので、角閃石-緑色片岩相条件でマイロナイト化した畑井トーナル岩から形成され、その後カタクレーサイト化している。幅数cmのPSTとそこから約10cm離れた畑井トーナル岩についてジルコンの(U-Th)/He年代を測定し、それぞれ60$$pm$$3, 56$$pm$$4Maを得た。PST中のジルコンのフィッショントラック年代(高木ほか、未公表)とも一致する。閉鎖温度等を考慮すると、当時の環境温度は少なくとも180-330$$^{circ}$$Cであったと考えられる。このことは鉱物学的な観察から環境温度が200-300$$^{circ}$$Cと推定されていることと整合的である。また、その他の既報年代値との比較から、100Maに渡り極端な冷却速度の変化は見られないことが明らかになった。

口頭

三重県多気地域領家花崗岩中のシュードタキライトの(U-Th)/He年代測定

山田 国見; 花室 孝広; 田上 高広*; 島田 耕史; 高木 秀雄*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 梅田 浩司

no journal, , 

地層処分の安全性検討における地層の長期安定性の評価の際、特に伏在断層については、地層の食い違いが観察できるとは限らないことから断層岩の分析が重要である。代表的な断層岩であるシュードタキライト(PST)について、三重県多気町の試料の(U-Th)/He年代測定を行ったのでその結果を報告する。このPSTはマイロナイト化した畑井トーナル岩の脆性変形の際に融解・急冷によって形成され、その後さらに破砕の影響を受けているとされる。PSTから分離したジルコンについて60$$pm$$3Ma(1SE), PST近傍のマイロナイトから分離したジルコンについて56$$pm$$4Ma(1SE)の(U-Th)/He年代を得た。これはPSTから分離したジルコンの60.0$$pm$$3.5Ma(1SE)のFT年代(Takagi et al., in submission)と誤差の範囲で一致する。また、この年代はトーナル岩より有意に若い(Takagi et al., in submission)。これらが示唆する180-330$$^{circ}$$CというPST生成環境温度は、これを200-300$$^{circ}$$Cと推定したShimada et al. (2001)とも整合的である。この場合、(U-Th)/He年代は試料の長期的な冷却過程、すなわち削剥速度と断層を起源とする長期的な熱影響の情報を通じて天然バリアだけでなく人工バリアの長期安定性評価に貢献しうる。

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