| 研究課題/領域番号 |
23K03513
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17030:地球人間圏科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
横山 立憲 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究職 (10750846)
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| 研究分担者 |
丹羽 正和 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, グループリーダー (90421685)
鏡味 沙耶 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究職 (10847130)
三澤 啓司 国立極地研究所, その他部局等, 特別客員研究員 (70212230)
米田 成一 独立行政法人国立科学博物館, 理工学研究部, 部長 (60210788)
可児 智美 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 助教 (60332863)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 断層運動 / 年代学 / K-Ca / K-Ca年代測定 / 断層活動履歴 / イライト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまで、断層運動の活動性に係る年代学的評価では、切ったものは切られたものよりも年代が若いとする原理から、ある地層が形成されるより後もしくは前に活動したと判別する、もしくは放射性核種の壊変を利用した年代測定法によって断層試料の年代を直接測ることで評価が行われてきた。しかし、現状では適用できる放射年代測定法は限られている。断層は繰り返し活動するものも多く、またその規模は活動毎に異なるため、複数回にわたる過去の断層運動を読み解くには、複数の年代学的手法による評価が必要不可欠である。本研究は、断層運動の熱史解明に有効と考えられる新たな年代測定法（K-Ca法）を確立し、断層運動の全容解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、これまで年代学測定に適用されてこなかったK-Ca年代測定法を断層試料に適用することによって断層運動の生じた時期や規模及び周期性など熱史の全容解明を試みることを目的として研究に取り組んでいる。既往研究では、断層運動によって生じた粘土鉱物（例えば、イライト）などの放射年代学測定、断層運動に伴う摩擦発熱による鉱物特性のゼロリセットを利用したジルコンや燐灰石のフィッション・トラック（FT）法及び石英の電子スピン共鳴（ESR）法による年代測定が行われている。一方で、断層の活動履歴を読み解くうえでは、断層運動（摩擦熱や水－岩石反応）に対して応答の異なるいくつかの年代測定法を組合わせることが重要と考えられる。これまでにK-Ar年代測定が実施されている断層試料として、自生イライトがある。自生イライトは断層運動時に生成したと考えることが可能で、K-Ca年代測定を適用する上では、親核種に富み、子孫核種に比較的乏しいため、適当な試料と考えている。
令和5年度には、自生イライトを模した試料として、イライト標準物質である米国ウェストバージニア州のシルル系 Rochester shaleについて、その細粒フラクションを回収するために水簸を行い、回収したフラクションについてX線回折分析によって鉱物組成を取得し、さらに熱イオン化質量分析法によるCaの同位体分析を開始した。X線回折分析の結果から、水簸により自生イライトが適切に回収されていることを確認し、また、Ca同位体分析の結果からはK-40を起源とする放射壊変起源のCa-40が検出された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
イライト標準物質のCa同位体分析結果から、当初計画どおりに放射壊変の寄与を検出できたため、イライトに対するK-Ca年代測定法適用の可能性は確認されつつあり、おおむね順調に進行していると判断できる。今後は年代測定に必要な定量分析を実施する必要があり、これに必要な濃縮同位体、標準試薬の調製を進めていく。
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| 今後の研究の推進方策 |
Ca同位体については、標準試薬NIST915aの分析結果について、ラボ間のバイアスも報告されているため、各研究機関（各装置）での繰り返し分析の結果を比較して、精確さを評価していく必要がある。イライト標準物質（Rochester shale）については、カリウム、カルシウムの定量分析を進め、K-Ca年代を取得する。実際の断層試料については、既往の研究でK-Ar年代が取得されている江若花崗岩中の断層ガウジ等を対象とし、水簸による自生イライトの回収を進める。
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