地殻形成素過程解明に向けた微小領域高精度ジルコン年代測定の実証研究

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25287132
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 外田 智千 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (60370095)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀江 憲路 国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (00571093) ; 清川 昌一 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50335999) ; 谷 健一郎 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究員 (70359206)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 地質学 / 地球年代学 / 地球化学 / 地殻・マントル物質 / 岩石・鉱物・鉱床学

Outline of Annual Research Achievements

オーストラリアから技術者の来訪を受けて、二次イオン質量分析計（SHRIMP II）のアップグレード更新ユニット（モーターシステムSMC3、磁場コントロールユニットFC3、いずれも平成25年度に別予算で購入）の取り付け、ならびに、調子の悪かった真空系のゲートバルブの交換をおこなった。そうした装置の改良に伴って、U-Pb年代測定の効率化と精度向上のための装置の調整をおこなった。
太古代から新生代までの様々な年代のジルコン試料を対象に、研究補助者の補助を受けて精力的にU-Pb年代測定をおこなってデータを蓄積するとともに、中生代～新生代のジルコンを用いて、高精度のU-Pb年代分析データ取得のための基礎実験とジルコン結晶の評価とキャラクタリゼーションをすすめた。特に、愛媛県石鎚コールドロンに産する新生代火山岩・深成岩類に産するジルコンの結晶表面観察とU-Pb年代測定をさらにおこなって、数10万年スケールのU-Pb年代分解能を得るとともに、火山・深成岩体下部でのマグマプロセスについての検討をおこなった。
平成26年9月に日本で開催した第7回国際SHRIMPワークショップにおいて、国内外の研究者とSHRIMPを用いた同位体分析の高精度化と応用についての検討と意見交換をおこなった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験室の工事と新しい装置の設置に伴って、既存の二次イオン質量分析計（SHRIMP）の停止と一部解体・再設置・再調整作業がおこなわれたことに伴い、予定していた研究計画にやや遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

引き続き二次イオン質量分析計の調整と基礎実験をすすめ、長時間連続分析の安定化と微小領域分析の空間分析精度（分析位置再現性）の向上を図り、測定の効率化と精度の向上に取り組むとともに、新生代～第四紀ジルコンならびに太古代ジルコンという２つのエンドメンバーの分析をすすめ、微小領域高精度ジルコン年代測定から切り拓く地殻形成素過程研究への貢献に努める。
二次イオン質量分析計（SHRIMP）を用いた試料調整や分析の実施には手間と時間がかかり、また経験と熟練を要する。こうした研究のボトルネックとなっている作業を解消するために研究支援員を雇用して基礎実験と高精度分析を精力的に実施する。

Causes of Carryover

上述のとおり、実験室の工事と新しい装置の設置に伴って、既存の二次イオン質量分析計（SHRIMP）の停止と一部解体・再設置・再調整作業がおこなわれたことによって、分析装置が当初目論見通りに稼働することができなかっために研究計画にやや遅れが生じ、予定していた研究補助者を雇用するに至らなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

二次イオン質量分析計（SHRIMP）を用いた試料調整や分析の実施には手間と時間がかかり、また経験と熟練を要する。こうした研究のボトルネックとなっている作業を解消するために予定していた研究支援員を翌年度以降に雇用して基礎実験と高精度分析を精力的に実施する。

Research Products

• [Journal Article] Multiple Collisions in the East Africa-Antarctica Orogen: Constraints from Timing of Metamorphism in the Filchnerfjella and Hochlinfjellet Terranes in Central Dronning Maud Land (2015)
  • Author(s): Baba, S., Horie, K., Hokada, T., Owada, M., Adachi, T., Shiraishi, K.
  • Journal Title: Journal of Geology Volume: 123 Pages: 55-78
  • DOI: 10.1086/679468
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An improved U-Pb age dating method for zircon and monazite using 200/266 nm femtosecond laser ablation and enhanced sensitivity multiple-Faraday collector inductively-coupled plasma mass spectrometry (2015)
  • Author(s): J.-I. Kimura, Q. Chang, K. Itano, T. Iizuka, B.S. Vaglarov, K. Tani
  • Journal Title: Journal of Analytical Atomic Spectrometry Volume: 30 Pages: 494-505
  • DOI: 10.1039/C4JA00257A
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Rapid sedimentation of iron oxyhydroxides in an active hydrothermal shallow semi-enclosed bay at Satsuma Iwo-Jima Island, Kagoshima, Japan (2015)
  • Author(s): Kiyokawa S. and Ueshiba T.
  • Journal Title: Sedimentary Geology Volume: 319 Pages: 98-113
  • DOI: 10.1016/j.sedgeo.2015.01.010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 南西ガーナBirimian帯Kumashi 層群における砂岩層砕屑ジルコンU-Pb年代 (2015)
  • Author(s): 吉丸 慧・清川昌一・伊藤孝・堤之恭
  • Journal Title: 茨城大学教育学部紀要（自然科学） Volume: 64 Pages: 47－56
• [Journal Article] U-Pb zircon and CHIME monazite dating of granitoids and high-grade metamorphic rocks from the Eastern and Peninsular Thailand — A new report of Early Paleozoic granite (2014)
  • Author(s): Kawakami, T., Nakano, N., Higashino, F., Hokada, T., osanai, Y., Yuhara, M., Charusiri, P., Kamikubo, H., Yonemura, K., Hirata, T.
  • Journal Title: Lithos Volume: 200-201 Pages: 64-79
  • DOI: 10.1016/j.lithos.2014.04.012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Supercooled melt inclusions in lower-crustal granulites as a consequence of rapid exhumation by channel flow (2014)
  • Author(s): Hiroi, Y., Yanagi, A., Kato, M., Kobayashi, T., Prame, B., Hokada, T., Satish-Kumar, M., Ishikawa, M., Adachi, T., Osanai, Y., Motoyoshi, Y., Shiraishi, K.
  • Journal Title: Gondwana Research Volume: 25 Pages: 226-234
  • DOI: 10.1016/j.gr.2013.04.001
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The formation of rodingite in the Nagasaki metamorphic rocks at Nomo Peninsula, Kyushu, Japan – Zircon U–Pb and Hf isotopes and trace element evidence (2014)
  • Author(s): Fukuyama, M., Ogasawara, M., Dunkley, D.J., Wang, K., Lee, D., Hokada, T., Maki, K., Hirata, T., Kon, Y.
  • Journal Title: Island Arc Volume: 23 Pages: 281-298
  • DOI: 10.1111/iar.12086
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Petrology and SHRIMP zircon geochronology of granulites from Vesleknausen, Lutzow-Holm Complex, East Antarctica: Neoarchean magmatism and Neoproterozoic-Cambrian metamorphism (2014)
  • Author(s): Tsunogae T., Dunkley D.J., Horie K., Endo T., Miyamoto T. and Kato M.
  • Journal Title: Geoscience Frontiers Volume: 5 Pages: 167-182
  • DOI: 10.1016/j.gsf.2013.04.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Age of the Taishu Group, southwestern Japan, and implications for the origin and evolution of the Japan Sea (2014)
  • Author(s): Ninomiya, T.; Shimoyama, S.; Watanabe, K.; Horie, K.; Dunkley, Daniel J.; Shiraishi, K.
  • Journal Title: Island Arc Volume: 23 Pages: 206-220
  • DOI: 10.1111/iar.12072
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Major and trace elements of zircons from basaltic eucrites： Implications for the formation of zircons on the eucrite parent body (2014)
  • Author(s): Haba M.K.; Yamaguchi A.; Horie K.; Hidaka H.
  • Journal Title: Earth and Planetary Science Letters Volume: 387 Pages: 10-21
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2013.11.006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An ocean-floor carbonaceous sedimentary sequence in the 3.2-Ga Dixon Island Formation, coastal Pilbara terrane, Western Australia (2014)
  • Author(s): Kiyokawa S., Koge S., Ito T., Ikehara M.
  • Journal Title: Precambrian Research Volume: 255 Pages: 124-143
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2014.09.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Zircon U-Pb age and its geological significance of late Carboniferous and Early Cretaceous adakitic granites from eastern margin of the Abukuma Mountains, Japan (2014)
  • Author(s): Tsuchiya N., Takeda T., Tani K., Adachi T., Nakano N., Osanai Y., & Kimura J.-I.
  • Journal Title: Journal of the Geological Society of Japan Volume: 120 Pages: 37-51
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Izu-Bonin-Mariana fore-arc crust as a modern ophiolite analogue (2014)
  • Author(s): Ishizuka O., Tani K., & Reagan M.K.
  • Journal Title: ELEMENTS Volume: 10 Pages: 115-120
  • DOI: 10.2113/gselements.10.2.115
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 薩摩硫黄島長浜湾における海水の連続観測－2：2013年8月26日～9月7日の温度・濁度・pH・電気伝導度・溶存酸素量の深度別変化 (2014)
  • Author(s): 蓑和雄人・清川昌一・伊藤 孝
  • Journal Title: 茨城大学教育学部紀要（教育総合） Volume: 増刊号 Pages: 521-536
• [Presentation] New constraints for the tectonic development of the western Pacific margin since the Mesozoic: comprehensive SHRIMP zircon U-Pb dating of the Philippine ophiolite belts (2014)
  • Author(s): K. Tani, J.A. Gabo, K. Horie, O. Ishizuka, J. Padrones, B. Payot, M.L. Tejada, D. Faustino-Eslava, A. Imai. S. Arai, G. Yumul, and C. Dimalanta
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting
  • Place of Presentation: San Francisco (USA)
  • Year and Date: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [Presentation] Japanese contributions to Antarctic geology: past and future (2014)
  • Author(s): Hokada, T.
  • Organizer: 7th International SHRIMP Workshop
  • Place of Presentation: 宇奈月国際会館（黒部市）
  • Year and Date: 2014-09-26 – 2014-10-03
• [Presentation] How do you convert ISOPLOT data between different generation EXCEL ? (2014)
  • Author(s): Takehara, M., Horie, K.
  • Organizer: 7th International SHRIMP Workshop
  • Place of Presentation: 宇奈月国際会館（黒部市）
  • Year and Date: 2014-09-26 – 2014-10-03
• [Presentation] Significance of external morphology and zircon chemistry for precise U–Pb zircon dating: An example from the Ishizuchi Cauldron (2014)
  • Author(s): Takehara, M., Horie, K., Tani, K., Yoshida, T., Hokada, T., Kiyokawa, S.
  • Organizer: 7th International SHRIMP Workshop
  • Place of Presentation: 宇奈月国際会館（黒部市）
  • Year and Date: 2014-09-26 – 2014-10-03
• [Presentation] Catastrophic collapse of the western Pacific margin in the Eocene revealed from the comprehensive zircon U-Pb dating of the forearc gabbro (2014)
  • Author(s): K. Tani
  • Organizer: Ophiolite Symposium (OPHS)
  • Place of Presentation: Damghan University (Iran)
  • Year and Date: 2014-09-18
  • Invited
• [Presentation] ジルコンのU-Pb年代および微量元素組成からみたマグマ溜りの進化過程：石鎚コールドロンを例に (2014)
  • Author(s): 竹原真美、堀江憲路、谷健一郎、吉田武義、外田智千、清川昌一
  • Organizer: 日本地質学会121年学術大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大（鹿児島市）
  • Year and Date: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [Presentation] 西南日本花崗岩類の系統的なSHRIMPジルコン年代測定が明らかにしたパルス状大陸成長 (2014)
  • Author(s): 谷健一郎, 堀江憲路, Daniel Dunkley, 石原舜三
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-05-02