2022 Fiscal Year Research-status Report

風化を用いた地形年代測定法の確立：あらゆる地形・地質での年代推定に向けた挑戦

Research Project

Project/Area Number	22K01029
Research Institution	Hirosaki University
Principal Investigator	若狭幸弘前大学, 地域戦略研究所, 准教授 (40442496)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小畠秀和同志社大学, 研究開発推進機構, 教授 (10400425)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	風化 / 地形年代 / 宇宙線生成核種 / 海成段丘 / タフォニ
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、これまでの年代測定法が適用できなかった地形・地質で利用できる地形形成年代測定に、「風化」が利用できるかどうか、また、得られた年代値の精度と信頼度について評価する。そのために、地形年代測定学的アプローチと結晶成長学的アプローチを融合させ、「風化」と地形年代の関係を明らかにし、有効な地形年代測定法を確立することを目的とする。当該年度では、第一に空中写真判読や地形計測で地形面の年代が推定されている地形面から岩石試料を採取した。主に東北地方と日本海側の海岸沿いに発達する海成段丘とみられる地形面からである。そのうちいくつかは、10Beと26Al濃度を用いた宇宙線生成核種年代測定法により地形年代の推定を行った。その結果は、これまでの地形学的手法によって推定されていた地形年代と比較すると小さい値となった。これは、地表面の侵食による影響や、原地形による影響が考えられる。また他方は電子顕微鏡、X線回折分析、蛍光X線分析等により、構成元素や鉱物の分析、鉱物結晶面の風化による変化の観察を行った。その結果、年代と、構成元素や鉱物組成に関係があることが明らかになり、鉱物結晶表面の年代による差異が観察された。第二に、今後年代測定と風化の関係を議論していくにふさわしい場所を調べるため、現地調査や踏査を実施した。一方では、年代が推定されている海成段丘面であり、一方は、風化により形成された岩石表面などである。風化によって形成されたタフォニという岩石表面地形については、詳細な現地調査をすることにより、風化の程度が明らかになった。このことについて、学会発表を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 現在、（１）風化の顕微鏡観察、（２）宇宙線生成核種による地形年代測定、（３）現地風化状態観察、（４）新たな調査地域の発見の約4つの研究を行っており、おおむね順調に進展している。
Strategy for Future Research Activity	これまでの顕微鏡観察では、結晶の境界面がうまく観察できなかった。これは、岩石試料の調整方法に課題があるためである。その克服のために二つの方法が考えられる。一つは、岩石をハンマー等で物理的に破壊し、その境界面を直接観察することである。もう一つは、専用の調整器具を使用することである。現在、後者の調整器具は使用できるところを探索できていないので、2023年度は前者の方法を実施しつつ、後者の調整器具が使用できる実験室や共同研究者を探す予定である。宇宙線生成核種年代測定については、実験室の整備が徐々に進んできているため、2023年度の予算でおおむね整備を終了させ、大量の試料が年代測定できるようにしたい。そのための試料採取や、試料採取場所の事前調査、決定などを実施していく予定である。また、昨年度得られた年代測定結果については、論文の執筆を進めており、2023年度中に投稿を完了する予定である。岩石表面の風化地形であるタフォニについては、昨年度の成果を論文にまとめ、投稿する予定である。2023年度は新たな手法も加え、さらに風化プロセスと年代の関係について明らかにしていく予定である。
Causes of Carryover	当初は年代測定用の岩石試料の処理のため、ドラフトチャンバーを設置する予定であったが、設備となるため大学が費用を負担してくれた。そのため差額が生じた。一方で、得られた地形年代がこれまで得られていなかった三陸地域の地形面の露出年代であったため、新規性が高く、国際会議で発表できると考えた。そのため、翌年度に国際会議で発表できるように当該助成金を翌年度に残した。120万円ほど残ったが、そのうち70万円程度を国際会議発表に使用し、残りと請求額を合わせると約60万円になるが、それはタフォニについての論文投稿や学会発表のための費用、新たに岩石試料を採取したり、採取場所を探索するための旅費、顕微鏡観察を同志社大学で実施するための旅費、岩石を調整するための試薬などに使用する計画である。