2017 Fiscal Year Research-status Report
Uplift and weathering history of Himalaya based on successive analyses of the Bengal Fan core
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17K05678
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
吉田 孝紀 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (00303446)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ヒマラヤ / モンスーン / 造山運動 / 深海扇状地 / 新第三紀 / 衝突山脈 / 化学風化 / IODP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒマラヤ山脈・チベット高原の形成は，アジア一帯に強いモンスーン気候の発達をもたらし，ユーラシア周辺の気候を大きく変化させた．同時に山脈の活発な風化と浸食は大気二酸化炭素量の低減に貢献したと考えられている．一方，ヒマラヤ山脈そのものの形成時期やメカニズムについては，わからないことが多い．近年，ヒマラヤ山脈の大規模な上昇が，従来の考え方よりも約2000万年も新しい，漸新世(34Ma)あるいは前期中新世(18Ma)以降である可能性が示され，この山脈の形成に関わる議論は新たな展開を迎えている．
このようなヒマラヤ山脈成立の時期の解明において，インド洋北部のベンガルファン(ベンガル深海扇状地)の堆積物はヒマラヤ山脈・チベット高原の隆起を直接反映して形成され，この山脈・高原の形成史を解明できる希有な材料である．
2015 年初頭に実施された国際海洋掘削プロジェクト(IODP）第354次航海では，ベンガルファンの基底部から現世に至る約2400万年分の堆積物を採取した．このコア試料を利用し，砕屑物組成のデータを集めて，ヒマラヤ山脈の最初期から現在までの上昇史を解明することとした．
この取り組みでは，ベンガルファンコア試料中の重鉱物の組み合わせやその化学組成の時代変化を利用した供給源の経年変動の解明を目指す．これによって，ヒマラヤ山脈形成における上昇域の特定とその時代変化を解明することが可能となると考えられる．特に，「ヒマラヤのどの地域や地質帯が，いつ上昇したのか」を明らかにする．ヒマラヤ山脈の形成はモンスーン気候の形成に著しい影響を与えたので，その形成史は周辺の陸域・海域の環境変動史の骨格となる「削剥量」「隆起していた場所と隆起時期」データを提供することとなる．このデータはモンスーン気候下の高い生産性に支えられている南～東南アジアの生態系の成立や人類史にも寄与できると考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度の取り組みとして，以下の検討を実施し，順調に推移している．
(1) 海底コア試料の重鉱物分析
平成28年度に採集したベンガルファンの砂質堆積物について，フルイ・重液を用いて重鉱物を分離した．試料は深度20-30 m間隔毎に採集した細粒砂55試料である．菫青石などの比較的比重の軽い鉱物については，分離後の軽鉱物を実体顕微鏡下でハンドピックし，残りの重鉱物を薄片として分析試料とした．その後，偏光顕微鏡下で重鉱物のモード組成を，マイクロプローブを用いてザクロ石・電気石・イルメナイトの化学組成を分析した．この結果，時代毎に卓越する鉱物種を特定できた．また，それぞれの鉱物種の化学組成データを取得し，それらがヒマラヤ山脈を構成する変成岩類や火成岩類と対応していることがわかった．
(2) ネパールヒマラヤにおける河川砂採集
平成29年度夏に，ネパールヒマラヤのガンジス河支流・カルナリ川上流において河川砂を採集した．悪天候に見舞われて，道路網が寸断されたため，十分なフィールドワークができなかったが，初年度の検討には十分な量の試料を採集することができた．これらの試料の分析によって，河川砂の重鉱物組み合わせとその化学組成データを得た．その結果は，ガンジス川本流の下流部で得られたものと大きく傾向が異なり，高度変成岩を起源とする鉱物が著しく卓越するものであった．このデータが得られたことで，ベンガルファンの堆積物がいくつかの河川砂の混合物であることや，河川流下の過程で鉱物構成の変化を被っていることが明らかとなった．
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| Strategy for Future Research Activity |
風化や続成作用に際して溶解しにくい，砕屑性ジルコンを利用した，U-Pb年代の測定は，由来した地質体の情報を十分に保持していると期待された．しかし，検討したコア試料は極細粒砂からなっており，ジルコン粒子が非常に細粒であったため，測定可能な粒子を十分な量採集することができなかった．
そのため，次年度ではより浅い層準から得られたコア試料を用い，ジルコン粒子の採集に注力する．
また，予定されていた陸上域での河川砂の採集が完了していない．そのため，引き続き，次年度においても採集を行い，これまで取得されたデータの補強とコア試料との比較を進める．
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| Causes of Carryover |
平成29年度夏期に実施した，ネパールでの河川砂採集に際して，ネパール全土において集中豪雨が発生し，交通網が遮断された．大型河川にかかる橋が流出するなど，短期間での回復が見込めなかったため，調査期間を大幅に短縮した．そのため，現地の滞在費，レンタカー移動費用，ポーターの雇い上げ費用，サンプル輸出費用が余剰となった．
次年度ではこの次年度使用額と平成30年度請求額を合わせて，再度，試料採取を行う予定である．
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