沈み込み帯深部の超微小鉱物から読む高圧変成岩の詳細変成履歴

• 研究課題/領域番号: 11J06135
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 地質学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 青木 一勝 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2013年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2012年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2011年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
• キーワード: 構造浸食 / 高圧変成岩 / ジルコン / U-Pb年代 / 造山帯 / 花崗岩バソリス / 古生代

研究概要

古生代日本の形成・発達プロセスを明らかにするため、西南日本外帯に分布する黒瀬川帯中にレンズ状に産するシルル紀花崗岩類(三滝花崗岩類)からジルコンを分離し、LA-ICPMSを用いてU-Pb年代測定を行った。研究試料には、愛媛県西部の三滝花崗岩類模式地の三滝山地域の花崗閃緑岩、九州中央部祇園山地域の花崗閃緑岩、および紀伊半島西部名南風鼻地域の石英閃緑岩とトーナル岩を用いた。
1. 三滝花崗岩類は成因の異なる少なくとも2種類の花崗岩類から成る。
2. 三滝花崗岩類のうち、閃緑岩類はどの地域においても約445-435Maの明瞭なピークを持ち、古い粒子は含まないことから、オルドビス紀最末期-シルル紀に形成した新規弧地殻であったと考えられる。
本研究で得られた結果とこれまで報告されている研究結果を踏まえると以下のことが考察される。
3. トーナル岩に含まれる500Ma以前のジルコンは、約445-435Ma花崗閃緑岩類の元となった弧マグマが貫入・定置することにより融解した既存の大陸/弧地殻岩もしくはその砕屑物に由来すると考えられる。
4. トーナル岩中に含まれる900-700Maを示すジルコンは、東アジアで唯一同時期の基盤を持つ南中国地塊の基盤岩から由来したと判断されるので、古生代日本は南中国地塊東縁の弧-海溝系であったと考えられる。
5. 本研究により、オルドビス紀-シルル紀の南中国地塊東縁の弧-海溝系では当時の弧地殻や堆積体が広く分布していたことが示された。現在の日本列島においてそれら地質体の分布は非常に限られている。恐らくそれらの大部分はシルル紀後の構造浸食によって日本列島の基盤から消滅したと考えられる。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

研究成果

• [雑誌論文] Provenance diversification within an arc-trench system induced by batholith, development : the Cretaceous Japan case (2014)
  • 著者名/発表者名: Aoki, K., Isozaki, Y., Kofukuda, D., Sato, T., Yamamoto, A., Maki, K., Sakata, S., Hirata, T.
  • 雑誌名: Terra Nova 巻: 26 号: 2 ページ: 139-149
  • DOI: 10.1111/ter.12080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metamorphic P-T conditions and retrograde path of high-pressure Barrovi an metamorphic zones near Cairn Leuchan, Caledonian orogen, Scotland (2014)
  • 著者名/発表者名: Aoki, K., Windley, B. F., Maruyama, S., Omori. S.
  • 雑誌名: Geological Magazine 巻: 151 号: 3 ページ: 559-571
  • DOI: 10.1017/s0016756813000514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discussion of 'Metamorphic P-T and retrograde path of high-pressure Barrovian metamorphic zones near Cairn Leuchan, Caledonian orogen, Scotland' (2014)
  • 著者名/発表者名: Aoki, K., Windley, B. F., Maruyama, S., Omori. S.
  • 雑誌名: Geological Magazine 巻: (掲載確定) 号: 4 ページ: 755-763
  • DOI: 10.1017/s001675681300099x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chemical composition and K–Ar age of Phengite from Barrovian metapelites, Loch Leven, Scotland (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoki, K., Windley, B., Sato, K., Sawaki, Y., Kawai, T., Shibuya, T., Kumagai, H., Suzuki, K., Maruyama, S.
  • 雑誌名: 地質学雑誌 巻: 119 号: 6 ページ: 437-442
  • DOI: 10.5575/geosoc.2013.0012
  • NAID: 130004756747
  • ISSN: 0016-7630, 1349-9963
  • 年月日: 2013-06-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tectonic erosion in a、Pacific-type orogen:detrital zircon response to Cretaceous tectonics in Japan. (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki, K Isozaki, Y, Yamamoto, S, Maki, K, Yokoyama, T. Hirata, T,
  • 雑誌名: Geology 巻: 40 号: 12 ページ: 1087-1090
  • DOI: 10.1130/g33414.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recognition of the Shimanto HP metamorphic belt within the traditional Sanbagawa HP metamorphic belt : New perspectives of the Cretaceous-Paleogene tectonics in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Aoki, K., Maruyama, S., Isozaki, Y., Otoh, S., Yanai, S
  • 雑誌名: Journal of Asian Earth Sciences 巻: 42 ページ: 355-369
  • 査読あり
• [学会発表] 黒瀬川帯500Ma"三滝花崗岩類" : LA-ICPMSによる新たなU-Pb年代と失われたバソリス帯の復元 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木一勝, 磯崎行雄, 小福田大輔, 佐藤友彦, 山本純之, 坂田周平, 平田岳史
  • 学会等名: 日本地質学会120年学術大会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2013-09-14
• [学会発表] 広域の低角度造山帯境界断層:西南日本における石垣-玖珂構造線と砕屑性ジルコン年代頻度分布の対比 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木一勝,磯崎行雄,佐藤友彦,牧 賢志,横山隆臣,平田岳史
  • 学会等名: 日本地質単会第119年学術大会(大阪大会)
  • 発表場所: 大阪府立大学,大阪府
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] 花崗岩バソリス形成による造山帯内の砕屑物質供給パタンの変化:白亜紀日本の例 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木一勝.磯崎行雄,小福田大輔,山本純之,牧 賢志,横山隆臣,平田岳史
  • 学会等名: 日本地質学会第119年学術大会(大阪大会)
  • 発表場所: 大阪府立大学,大阪府
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] Metamorphic P-T conditions and retrograde path of the HP Barrovian metamorphic belt near Cairn Leuchan, Scotland (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki, K, Windley, B, Maruyama, S.
  • 学会等名: Anglesey Research Workshop
  • 発表場所: Amlwch Port, Anglesey, UK
  • 年月日: 2012-07-26
• [学会発表] Tectonic erosion in Pacific-type orogenic belt : zircon response to Cretaceous tectonics in Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Aoki., Y.Isozaki., S.Yamamoto., K.Maki., T.Yokoyama., T.Hirata.
  • 学会等名: 国際シンポジウムMISASA IV「太陽系物質科学～太陽系科学ミッションと総合的物質科学研究が拓く未来像～」
  • 発表場所: 岡山大学地球物質科学研究センター
  • 年月日: 2012-02-26
• [学会発表] 日本列島における白亜紀の構造浸食作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木一勝, 山本伸次, 磯崎行雄, 牧賢志, 横山隆臣, 平田岳史
  • 学会等名: 日本地質学会第118年学術大会(水戸大会)
  • 発表場所: 茨城大学
  • 年月日: 2011-09-10