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論文

熱年代学を用いた北上山地の隆起・削剥史の推定

梶田 侑弥*; 福田 将眞; 末岡 茂; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; Kohn, B. P.*; 田上 高広*

フィッション・トラックニュースレター, (33), p.28 - 30, 2020/10

東北日本弧前弧域に分布する北上山地を対象に、熱年代学的手法を用いて山地の熱史・削剥史を検討した。北上山地を東西に横断する方向にアパタイトのFT法および(U-Th-Sm)/He法を実施した結果、既報年代と併せると、FT年代では東側から西側にかけて系統的に若い年代の傾向を示すのに対し、(U-Th-Sm)/He法では西縁で最も古い年代が検出され、以東ではほぼ一様な年代を示した。今後はより詳細に北上山地の熱史の傾向を議論するため、火山フロントの位置がほぼ現在の位置にあったとされる、1千万年以降の年代が期待できる熱年代学的手法の適用を予定している。

論文

東北日本弧前弧域における熱年代学的研究; アパタイトFT年代予報

梶田 侑弥*; 福田 将眞*; 末岡 茂; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; 田上 高広*

フィッション・トラックニュースレター, (32), p.6 - 7, 2019/12

太平洋プレートと北米プレート間の沈み込み帯に形成された島弧である東北日本弧の前弧域(阿武隈山地・北上山地)を対象として、アパタイトフィッション・トラック法を用いて隆起・削剥史を検討した。試料は、各山地を横断する方向にそれぞれ6地点と5地点で採取した。阿武隈山地では2地点で年代値が得られ、46.1$$pm$$6.9Maと73.9$$pm$$26.7Maと、先行研究と調和的な結果となった。北上山地では、同じく2地点で年代が得られ、66.8$$pm$$10.4Maと65.8$$pm$$10.4Maとなった。この2つの年代は先行研究より有意に若いが、両者の研究地域間には早池峰構造帯東縁断層が分布しており、年代差との関係は今後の検討課題である。

口頭

東北日本弧前弧域における熱年代学的研究; アパタイトFT年代予報

梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 智晃*; 田上 高広*

no journal, , 

東北日本弧は、太平洋プレートが北米プレートの下に沈み込むことで形成された島弧で、島弧に平行な大地形を持つ。本研究では、そのうち前弧側にあたる北上山地と阿武隈山地を対象として、熱年代学の手法を用いて隆起・削剥史や山地形成プロセスを検討する。北上山地と阿武隈山地は、第三紀以降は比較的地殻変動が静穏だったと考えられており、阿武隈山地では先行研究によって報告されたアパタイトフィッション・トラック年代も100Maから60Maの古い値を示す。本講演では、両山地を東西方向に横断する測線上で採取した花崗岩試料におけるアパタイトフィッション・トラック年代の速報値を報告予定である。

口頭

東北日本弧前弧域における熱年代学的研究

梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 智晃*; Kohn, B. P.*; 横山 立憲; 田上 高広*

no journal, , 

東北日本弧前弧域の北上山地と阿武隈山地における隆起・削剥史の定量的解明を目的として、熱年代学(アパタイトフィッション・トラック法, アパタイト(U-Th)/He法, ジルコンU-Pb法)による検討を実施した。北上山地においては、アパタイトフィッション・トラック年代は東に向かって古くなる傾向を示した一方で、アパタイト(U-Th)/He年代は最も西側の一点を除いて約40Maで一定の値を取っており、隆起様式が時間変化した可能性が示唆された。阿武隈山地では、畑川構造線より西側で若い冷却年代が得られ、畑川構造線に沿った上下変位の影響が考えられる。

口頭

熱年代学に基づく東北日本弧前弧域の熱史・削剥史の推定

梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 智晃*; 田上 高広*

no journal, , 

東北日本弧前弧域の北上・阿武隈山地を対象として、熱史・削剥史の推定を目的に熱年代学的検討を行った。山地横断方向にアパタイトフィッション・トラック年代測定を実施したところ、北上山地では66.8-39.1Ma、阿武隈山地では61.0-40.5Maの年代が得られた。各山地内で地温勾配の大きな不均質がないと仮定すると、北上山地では東部において削剥量が小さく、阿武隈山地では畑川断層帯を境に東側より西側の削剥量が大きいと考えられる。今後の展望として、測定地点数の増加や分析確度の向上、熱史逆解析や、より閉鎖温度が低い熱年代計の適用を計画中である。

口頭

熱年代学を用いた北上山地の隆起・削剥史の推定

梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; Kohn, B.*; 田上 高広*

no journal, , 

島弧地域のテクトニクス解明のため、東北日本弧前弧域の北上山地を対象に、熱年代学の手法で隆起・削剥史の推定を行った。アパタイトFT年代は89.1-79.6Ma、アパタイト(U-Th)/He年代は51.2-36.1Maの値が得られた。先行研究のデータも含めると、アパタイトFT年代は西から東に古くなるのに対して、アパタイト(U-Th)/He年代は約40Maでほぼ一定の値を示した。山地内で地温構造が一様だと仮定すると、北上山地の隆起形態は時代によって変化している可能性が考えられる。

口頭

AFT thermochronology of Cretaceous granites from the northern part of the NE Japan Arc; Estimating thermal/denudation histories based on thermal inverse modeling

福田 将眞*; 末岡 茂; 梶田 侑弥*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; 田上 高広*

no journal, , 

島弧スケールの地殻変動像の解明のため、東北日本弧北部の北上山地, 奥羽脊梁山地, 白神・太平山地においてアパタイトフィッション・トラック(AFT)解析を用いて冷却・削剥史の推定を試みた。AFT年代は138-2Maを示し、先行研究によるアパタイト(U-Th)/He(AHe)解析の結果と同様に、前弧側では白亜紀$$sim$$古第三紀以降の徐冷、脊梁と背弧側では第四紀以降の急冷が推定された。この結果は、東北日本弧南部のAFTおよびAHe解析の結果とも整合的であり、島弧平行方向の地形配列が太平洋プレートの沈み込みに関連して形成されたことを支持する。

口頭

Thermochronology on the fore-arc side of Northeast Japan Arc

梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; Kohn, B.*; 田上 高広*

no journal, , 

東北日本弧前弧域の北上山地・阿武隈山地の隆起・削剥史の解明のため、アパタイトフィッション・トラック(AFT)法, アパタイト(U-Th)/He(AHe)法を適用した。北上山地では、AFT年代は139.4-78.6Maで東側で若返るのに対し、AHe年代は51.2-36.1Maで西側の1地点を除きほぼ一定であった。阿武隈山地では、AFT年代は75.9-60.1Maを示し畑川断層帯より東側で古くなるのに対して、AHe年代は61.0-40.5Maの比較的まとまった値を示した。AFT年代から求めた削剥速度は、両山地ともすべての地点で0.10mm/yr以下であり、これらの山地は数千万から数億年スケールでは安定な削剥環境にあったと考えられる。

口頭

アパタイトフィッション・トラック熱年代学に基づく北上山地の削剥史の推定

梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 長田 充弘; 田上 高広*

no journal, , 

前弧域は海溝の沈み込みの影響を強く反映する地域であるが、本研究では東北日本弧前弧域の北上山地を対象に、熱年代学の手法を用いて地質学的時間スケールの削剥史を推定した。北上山地の白亜紀花崗岩類において、156.8-70.3Maのアパタイトフィッション・トラック(AFT)年代と、117.3Ma及び122.7MaのジルコンU-Pb年代が得られた。既報データを併せた東西方向の傾向は西方若化を示し、浄土ヶ浜の火成活動による熱影響は認められず、広域的な隆起・削剥史を反映していると考えられる。一様な地温勾配を仮定すると、120-90Maは西側で削剥が速く、90Ma以降は東西で一様になったと推定されるが、これは白亜紀の火山岩類の分布から推定される削剥史とも整合的である。

口頭

ジルコンU-Pb年代測定による谷川岳地域に露出する中新世$$sim$$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3.95$$pm$$0.14Ma、西側岩体では3.19$$pm$$0.15Ma、3.32$$pm$$0.15Ma、みなかみ花崗閃緑岩は109.3$$pm$$3.2Maの年代値を得た(いずれも誤差は2$$sigma$$)。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$$sigma$$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。

口頭

マルチ鉱物年代スタンダードの可能性; 東北日本仁左平層NSTジルコンの予察分析

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$$Pi$$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($$^{176}$$Hf/$$^{177}$$Hf)の加重平均値として0.282895$$pm$$29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。

口頭

(U-Th)/He熱年代学に基づく谷川岳地域の隆起・削剥史の推定

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。

口頭

北上山地における白亜紀以降の隆起・削剥史の熱年代学的検討

梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; 田上 高広*

no journal, , 

前弧域は海溝の沈み込みの影響を強く反映する地域であるが、本研究では東北日本弧前弧域の北上山地を対象に、熱年代学の手法を用いて地質学的時間スケールの削剥史を推定した。アパタイトフィッション・トラック(AFT)年代は156.8-70.3Maを示し、東に向かって古くなる傾向を示した。一方、アパタイト(U-Th)/He年代は76.3-33.6Maを示したが、もっとも西に地点を除くとほぼ一様な値を示した。北上山地では、約120Ma以降の累積では西側の方が削剥が進んでいるが、約40-30Ma以降はほぼ均一に削剥が進行してきたと考えられる。

口頭

火山弧の隆起形態の推定を目指して; 奥羽脊梁山地北部の花崗岩類におけるアパタイトフィッション・トラック法の適用

福田 将眞; 末岡 茂; 梶田 侑弥*; 鏡味 沙耶; 横山 立憲; 田上 高広*

no journal, , 

弧-海溝系に一般的にみられる火山弧の形成・発達に伴う鉛直方向の変形過程(隆起・削剥史)の推定を目的として、典型的な島弧として知られる東北日本弧に分布する花崗岩類を対象にアパタイトフィッション・トラック(AFT)年代測定を実施した。本研究では、奥羽脊梁山地北部における白亜紀から中新世の花崗岩類の計7試料を対象としており、年代分析の結果、新たに数十Maから数MaのAFT年代を得た。これは奥羽脊梁山地の南部で得られた既往AFT年代の結果と整合的であり、特に若い数MaごろのAFT年代は、6.5Ma頃に始まり第四紀に加速した東西圧縮に伴う隆起・削剥を反映している可能性が示唆された。本講演では、奥羽脊梁山地の南北で実施されたAFT年代の空間分布を比較し、隆起形態の議論を試みる予定である。

口頭

Evaluation of zircon from the Pliocene Utaosa rhyolite Japan as reference material for (U-Th)/He thermochronometry

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。

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