白亜紀造山帯の変遷解読：高圧型変成岩が示す構造浸食作用の実像

• 研究課題/領域番号: 16K21531
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 地質学; 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 岡山理科大学
• 研究代表者: 青木 一勝 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (70586677)
• 研究協力者: 小宮 剛 ; 青木 翔吾 ; 土屋 裕太 ; 澤木 佑介 ; 平田 岳史 ; 西戸 裕嗣 ; 加藤 大地 ; 瀬尾 好貴 ; 山本 伸次
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ジルコン / 造山帯 / U-Pb年代 / 沈み込み帯 / 構造浸食 / U-Pb / 高圧変成岩 / 構造浸食作用 / 白亜紀 / 太古代 / 三波川帯

研究成果の概要

本研究から得られた結果から、白亜紀日本の造山帯を構成する地質体の１つである高圧型深部変成岩の表層露出に至る上昇プロセスは、これまで指摘されてきた海嶺接近に伴う沈み込むプレートの沈み込み角度の浅化の影響だけではなく、沈み込み物質からの脱水流体による深部岩石の粘性率の低下、構造浸食作用による前弧域岩石の削剥、さらには沈み込み帯上盤側で起こる反コーナー対流領域の拡大という複数の要因が重なった結果であったことを示唆した。このことは「構造浸食作用」が沈み込み帯深部岩石を上昇させるための必要条件の１つである可能性が高いことを示す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、古典的地質学・岩石学にジルコン年代学／地球化学という分析手法を組み合わせ、造山帯形成プロセスの核の１つである「高圧型変成岩上昇」に「構造浸食作用」が深く関わっていたことを示したことである。また、「日本列島を構成する基盤岩がその形成から現在に至る過程でどのように壊変・進化・成長してきたのか？」に対する新たな知見ももたらした。したがって、「火山・地震大国日本の形成・進化」に関する自然科学的教養の深化という意味でも本研究が果たした社会的意義は大きいだろう。

研究成果

• [雑誌論文] U-Pb zircon dating of the Sanbagawa metamorphic rocks in the Besshi-Asemi-gawa region, central Shikoku, Japan, and tectono-stratigraphic consequences (2019)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Aoki, Yoshiki Seo, Shuhei Sakata, Hideyuki Obayashi, Yuta Tsuchiya, Takeshi Imayama, Shinji Yamamoto, Takafumi Hirata
  • 雑誌名: 地質学雑誌 巻: 125 号: 2 ページ: 183-194
  • DOI: 10.5575/geosoc.2018.0051
  • NAID: 130007660919
  • ISSN: 0016-7630, 1349-9963
  • 年月日: 2019-02-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constraint on the eclogite age of the Sanbagawa metamorphic rocks in central Shikoku, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Shogo Aoki, Kazumasa Aoki, Yuta Tsuchiya, Daichi Kato
  • 雑誌名: International Geology Review 巻: in press 号: 18 ページ: 2211-2226
  • DOI: 10.1080/00206814.2019.1581997
  • 査読あり
• [雑誌論文] 年代標準試料を用いたLA-ICP-MSジルコンU-Pb年代測定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 青木翔吾・青木一勝
  • 雑誌名: Naturalistae 巻: 23 ページ: 23-29
  • NAID: 40021905740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constraints on the P-T conditions of high-pressure metamorphic rocks from the Inyoni shear zone in the mid-Archean Barberton Greenstone Belt, South Africa (2018)
  • 著者名/発表者名: Kato, D., Aoki, K., Komiya, T., Yamamoto, S., Sawaki, Y., Asanuma, H., Sato, T., Tsuchiya, Y., Shozugawa, K., Matsuo, M., & Windley, B. F.
  • 雑誌名: Precambrian Research 巻: 315 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1016/j.precamres.2018.06.018
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] U-Pb age of calcite reference material (2018)
  • 著者名/発表者名: Shogo Aoki, Kazumasa Aoki
  • 雑誌名: Bull. Res. Inst. Nat. Sci., Okayama Univ. of Sci. 巻: 44 ページ: 47-50
  • NAID: 40022022989
• [学会発表] Metamorphic P-T condition of the Inyoni shear zone rocks in the Barberton Greenstone Belt, South Africa and its significance (2019)
  • 著者名/発表者名: Daichi Kato, Kazumasa Aoki, Yuta Tsuchiya, Shogo Aoki, Tsuyoshi Komiya
  • 学会等名: 第３回RINS国際シンポジウム「Metamorphism, deformation, and geochronology in orogeny」
  • 国際学会
• [学会発表] Tectonic development of eclogite-facies rocks in the Sanbagawa metamorphic belt: zircon U?Pb ages and REE compositions (2019)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, K. Aoki, Y. Tsuchiya, and D. Kato
  • 学会等名: 第３回RINS国際シンポジウム「Metamorphism, deformation, and geochronology in orogeny」
  • 国際学会
• [学会発表] Applicability evaluation of the Sanbagawa metamorphism using a cathodoluminescence of detrital zircon (2019)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsuchiya, K. Aoki, S. Aoki and H. Nishido
  • 学会等名: 第３回RINS国際シンポジウム「Metamorphism, deformation, and geochronology in orogeny」
  • 国際学会
• [学会発表] 南アフリカ、バーバートン地域Inyoni Shear Zoneに記録された太古代の変成作用とテクトニクス (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤大地、青木一勝、土屋裕太, 小宮 剛
  • 学会等名: 日本地質学会学術大会
• [学会発表] Three distinct metamorphic units in the Cretaceous Sanbagawa HP belt inferred from LA-ICP-MS zircon U-Pb dating (2018)
  • 著者名/発表者名: Y. Seo and K. Aoki
  • 学会等名: GSA 2018 Annual Scientific Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Petrological study of clinopyroxene-bearing garnet amphibolite in the Barberton granite-greenstone belt, South Africa (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤大地、青木一勝、小宮 剛
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Mid-Archean low geothermal gradient metamorphism: constraints from phase relationships in metamorphosed BIF from the Inyoni shear zone of the Barberton granite-greenstone belt, South Africa (2017)
  • 著者名/発表者名: 青木一勝、山本伸次、澤木佑介、浅沼 尚、小宮 剛
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 四国三波川帯の変成史の再検討：ジルコンU-Pb 年代からの制約 (2017)
  • 著者名/発表者名: 瀬尾好貴、青木一勝、大林秀行、坂田周平、平田岳史、丸山茂徳
  • 学会等名: 日本地質学会第124年学術大会
• [学会発表] 砕屑性ジルコンが示す白亜紀中～後期日本の構造浸食作用の実態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木一勝, 磯崎行雄, 坂田周平, 佐藤友彦, 山本伸次, 平田岳史
  • 学会等名: 日本地質学会第１２３年学術大会
  • 発表場所: 日本大学文理学部
  • 年月日: 2016-09-10
• [備考] 岡山理科大学 基礎理学科 地質構造史研究室
  • URL: https://www.das.ous.ac.jp/blog/aoki_kazumasa
• [備考] 岡山理科大学基礎理学科青木一勝研究室
  • URL: https://www.das.ous.ac.jp/teacher/gakka_list/aoki-labo
• [備考] 岡山理科大学理学部基礎理学科HP
  • URL: http://www.ous.ac.jp/dept/das/labs/