熱年代学による島弧の山地形成論の新展開と内陸地震発生メカニズムの解明
Project/Area Number |
21K03730
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
Principal Investigator |
末岡 茂 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究副主幹 (80634005)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堤 浩之 同志社大学, 理工学部, 教授 (60284428)
田上 高広 京都大学, 理学研究科, 教授 (80202159)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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Keywords | 熱年代学 / 島弧 / 山地形成 / 内陸地震 / 火山弧 / 隆起・削剥 / 熱年代 |
Outline of Research at the Start |
本研究では,火山弧における山地形成メカニズムを,熱年代学の手法を用いて検討する。より具体的には,東北日本弧北部の奥羽脊梁山地と,フィリピン・ルソン弧のコルディレラ山地などを事例対象地域として,山地横断方向の削剥速度の分布パターンを推定し,山地がブロック状に隆起しているか,ドーム状に隆起しているかを調べる。これにより,沈み込み帯の火山弧における新たな山地形成および内陸地震発生モデルの構築を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
過年度に引き続き、日本とフィリピンの火山弧で、熱年代解析に基づいた削剥史の復元と隆起様式の検討を進めた。 谷川岳地域では、熱年代および地質温度圧力計のデータを拡充するとともに、熱年代法に基づいた削剥史の信頼性を検証するために、一次元熱移動モデルを用いて、花崗岩の貫入・固結に伴う冷却と広域的な削剥に伴う冷却の分離を試みた。具体的には、削剥速度、花崗岩体の貫入深度および岩体の厚さを変化させて得られた熱史を、熱年代の測定値から推定される熱史と比較した。その結果、少なくともアパタイトの(U-Th)/He法の閉鎖温度(約70℃)より低温では、岩体の冷却は主に削剥を反映していることが確認できた。この時、モデルから推定された削剥速度、熱年代の測定値から推定された削剥速度、地質温度圧力計とジルコンU-Pb年代から推定された削剥速度は、誤差範囲で一致した。 東北日本弧では、背弧側の飯豊山地での事例研究に新たに着手した。飯豊山地は、隆起の原因は明らかにされていないが、物理探査やヘリウム同位体比測定により、地下には深部起源の高温流体の存在が示唆されており、奥羽山地や黒部地域などと同様に、地温が高い地域に変形が局在化したことで山地の隆起が説明できる可能性がある。令和5年度は、飯豊山地を縦断する測線に沿って花崗岩類の試料採取を行った。 フィリピンでは、ルソン島西部のコルディレラ山地および東部のシエラマドレ山地で令和4年度に採取した古第三紀~新第三紀の花崗岩類を対象に、(U-Th)/He年代測定を実施した。その結果、ジルコンからは、岩体の形成年代とおおむね調和的な約65~35 Ma程度の単粒子年代が得られた。一方、アパタイトからは、16.7~1.1 Maの単粒子年代が得られ、コルディレラ山地に加えてシエラマドレ山地でも、鮮新世~第四紀の山地形成に伴う若い冷却年代が得られる見通しが得られた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コルディレラ山地と太平山地の成果については論文を出版することができた。一方で,谷川岳と東北日本弧の成果については論文の投稿に至っておらず、黒部の成果についても論文投稿中の状態であるため、令和6年度はこれらの成果の投稿・受理を目指したい。また、飯豊山地についても、自然公園法の申請準備が登山シーズンに間に合わなかったため令和5年度に試料採取できなかった地点が残っており、令和6年度中の再調査を計画している。
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Strategy for Future Research Activity |
令和5年度までの研究により、奥羽山地、黒部地域、谷川岳、フィリピンのコルディレラ山地などについて、削剥史と隆起メカニズムの制約が進められてきた。令和6年度は、これらの地域で得られた成果の公表・論文化を積極的に進める。具体的には、すでに投稿済みの黒部地域の地質温度圧力計とU-Pb年代測定の結果について受理を目指すほか、奥羽山地の熱年代解析の結果、谷川岳地域の熱年代解析・地質温度圧力計・熱移動モデルの結果などを査読付き論文として執筆・投稿する予定である。また、令和5年度から着手した飯豊山地の事例研究について、引き続き野外調査および試料分析を継続する。
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Report
(3 results)
Research Products
(77 results)
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[Journal Article] Eustatic change modulates exhumation in the Japanese Alps2023
Author(s)
King Georgina E.、Ahadi Floriane、Sueoka Shigeru、Herman Frederic、Anderson Leif、Gautheron Cecile、Tsukamoto Sumiko、Stalder Nadja、Biswas Rabiul、Fox Matthew、Delpech Guillaume、Schwartz Stephane、Tagami Takahiro
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Journal Title
Geology
Volume: 51
Pages: 131-135
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Low-temperature thermochronology of active arc-arc collision zone, South Fossa Magna region, central Japan2022
Author(s)
S. Sueoka, Y. Kobayashi, S. Fukuda, B.P. Kohn, T. Yokoyama, N. Sano, N. Hasebe, A. Tamura, T. Morishita, T. Tagami
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Journal Title
Tectonophys
Volume: 828
Pages: 229231-229231
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Geology and geomorphology of the Jan 1st 2024 Mw 7.6 Noto Peninsula Earthquake: observations and context2024
Author(s)
Malatesta, L.C., Sueoka, S., Kataoka, K., Komatsu, T., Tsukamoto, S., Bruhat, L. and Olive, J.-A.
Organizer
European Geoscience Union General Assembly 2024
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[Presentation] Separation of exhumation and post-intrusion cooling with thermochronology, Al-in-Hbl geo-barometry, and numerical thermal modeling: an example from Central Japan2024
Author(s)
Minami, S., Sueoka, S., Fukuda, S., Malatesta, L.C., Kawakami, T., Higashino, F., Kajita, Y. and Tagami, T.
Organizer
European Geoscience Union General Assembly 2024
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[Presentation] The controls on marine terrace creation and preservation elucidated by 6000+ wave-cut platforms that capture the tectonics of the Japan arc2023
Author(s)
Malatesta, L.C., Huppert, K.L., Sueoka, S., Asiedu, R., Finnegan, N. and Weiss, N.-M.
Organizer
American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting 2023
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[Presentation] The distribution of 5000+ marine terraces in Japan provides insights on the role of uplift and wave power for their formation2023
Author(s)
Malatesta, L.C., Huppert, K.L., Weiss, N.-M., Asiedu, R., Finnegan, N. and Sueoka, S.
Organizer
GeoBerlin 2023
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[Presentation] Extreme exhumation of the Pliocene-Pleistocene plutons along a high-geothermal zone in the Kurobe area, central Japan, revealed by Al-in-hornblende geobarometry and zircon U-Pb geochronometry2023
Author(s)
Sueoka, S., Kawakami, T., Suzuki, K., Kagami, S., Yokoyama, T., Shibazaki, B., Nagata, M., Yamazaki, A., Higashino, F., King, G.E., Tsukamoto, S., Herman, F. and Tagami, T.
Organizer
18th International Conference on Thermochronology
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[Presentation] Borehole calibration of ESR thermochronometry2023
Author(s)
King, G.E., Wen, X., Bartz, M., Bossin, L., Tsukamoto, S., Li, Y., Herman, F., Ogata, M. and Sueoka, S.
Organizer
18th International Conference on Thermochronology
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[Presentation] Evaluation of eight zircon samples as potential reference material for (U-Th)/He thermochronometry2023
Author(s)
Fukuda, S., Kohn, B.P., Sueoka, S., Danhara, T., Iwano, H. And Tagami, T.
Organizer
18th International Conference on Thermochronology
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Thermal/denudation histories of the late Neogene pluton revealed by multi-thermochronometries and Al-in-Hornblende geobarometry in the Tanigawa-dake area, central Japan2023
Author(s)
Minami, S., Sueoka, S., Fukuda, S., Nagata, M., Kohn, B.P., Yokoyama, T., Kagami, S., Kawakami, T., Higashino, F., Abe, N., Nakajima, T., Kajita, Y. And Tagami, T.
Organizer
18th International Conference on Thermochronology
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Thermochronological constraints on the thermal evolution of magmatic rocks associated with Chelopech Au-Cu deposit, Bulgaria2023
Author(s)
Balkanska, E., Georgiev, S., Marton, I., Kounov, A., Peytcheva, I., Antic, M., Tagami, T., Sueoka, S. and Wijbrans, J.
Organizer
18th International Conference on Thermochronology
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Unravelling rock cooling histories of the Japanese Alps within the past 1 Ma using ESR and OSL thermochronometry2023
Author(s)
Bartz, M. King, G.E., Heran, F., Anderson, L.S., Sueoka, S., Tsukamoto, S. and Tagami, T.
Organizer
17th International Luminescence and Electron Spin Resonance Dating conference
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[Presentation] Borehole calibration of ESR thermochronometry2023
Author(s)
King, G.E., Wen, X., Bartz, M., Bossin, L., Tsukamoto, S., Li, Y., Herman, F., Ogata, M. and Sueoka, S.
Organizer
17th International Luminescence and Electron Spin Resonance Dating conference
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[Presentation] Reconstructing the thermal structure of shallow crust using OSL-thermometry of K-feldspar from deep borehole core: case studies in the Japanese Islands2023
Author(s)
Ogata, M., King, G.E., Herman, F., Yamada, R., Omura, K. and Sueoka, S.
Organizer
17th International Luminescence and Electron Spin Resonance Dating conference
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[Presentation] Will ESR thermochronometry reveal the timing of Rhone valley incision?2023
Author(s)
King, G.E., Wen, X., Bartz, M., Anderson, L., Bossin, L., Tsukamoto, S., Li, Y., Herman, F., Ogata, M. And Sueoka, S.
Organizer
The General Assembly 2023 of the European Geosciences Union
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[Presentation] High-relief exhumation history in the Japanese Alps within the past 1 Ma inferred from trapped charge thermochronometry2023
Author(s)
Bartz, M., King, G.E., Herman, F., Anderson, L.S., Sueoka, S., Tsukamoto, S. and Tagami, T.
Organizer
The General Assembly 2023 of the European Geosciences Union
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[Presentation] Thermochronological evolution of the Plovdiv pluton, Bulgaria2022
Author(s)
Balkanska, E., Kounov, A., Georgiev, S., Antic, M., Tagami, T., Sueoka, S. and Wijbrans, J.
Organizer
XII International Congress of the Carpathian-Balkan Geological Association
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[Presentation] Working towards a robust thermochronometer based on the ESR of quartz minerals2022
Author(s)
King, G.E., Bartz, M., Bossin, L., Wen, X., Tsukamoto, S., Herman, F., Ogata, M. and Sueoka, S.
Organizer
UK Luminescence and Electron Spin Resonance Dating Meeting 2022
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[Presentation] Eustatic change modulates exhumation in the Japanese Alps2022
Author(s)
King, G.E., Ahadi, F., Sueoka, S., Herman, F., Anderson, L., Gautheron, C., Tsukamoto, S., Stalder, N., Biswas, R., Fox, M., Delpech, G., Schwarz, S. and Tagami, T.
Organizer
The General Assembly 2022 of the European Geosciences Union
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[Presentation] Rates of erosion in the Japanese Alps during the Quaternary: Insights from trapped charge thermochronometry2022
Author(s)
Bartz, M., King, G.E., Anderson, L.S., Herman, F., Sueoka, S., Tsukamoto, S. and Tagami, T.
Organizer
The General Assembly 2022 of the European Geosciences Union
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[Presentation] Low-temperature thermochronology of the Izu collision zone, central Japan: Implications for mountain building at an active arc-arc collision zone2021
Author(s)
Sueoka, S., Kobayashi, Y., Fukuda, S., Kohn, B.P., Yokoyama, T., Sano, N., Hasebe, N., Tamura, A., Morishita, T. and Tagami, T.
Organizer
17th International Conference on Thermochronology
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