| 研究課題/領域番号 |
16H04062
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
酒井 治孝 京都大学, 理学研究科, 教授 (90183045)
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| 研究分担者 |
平田 岳史 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10251612)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ナップ / ジルコン / フィッション・トラック / 熱年代学 / カトマンズ / エベレスト |
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| 研究実績の概要 |
大陸衝突山脈ヒマラヤの第１級の構造である変成岩ナップの運動と熱履歴を解明するために、ネパールヒマラヤの2つの地域で地質調査・研究を行った。一番の研究成果は、中央ネパールのカトマンズナップの熱年代学的研究によって、変成岩ナップとその下盤の側方への北方冷却が証明されたことである。南北80kmの測線に沿って、異なる層準とテクトニック・ユニットから得られた約40個の試料についてジルコンを抽出し、そのフィッション・トラック（FT）年代を求めた。その結果、ナップの南端では約11Ma、中央部では9～6Ma、北端部では1.9Maと北方に年代が若くなることが判明した。年代と先端からの距離の関係から、ジルコンの閉鎖温度である240℃の等温線は、7.4km/myrの速度で北方に後退（冷却）したこと、また現在FT年代が0Maの位置は先端から94km地点にあることを推定した。
下盤のレッサーヒマラヤ堆積物についても、同様な研究を行い南端部が11～10Ma、中央部が9～5Ma、北部が4～1.8Maと北方ほど若くなり、240℃の等温線は、8.1km/myrの速度で北方に冷却したことが分った。また変成岩ナップの上に載る弱変成したテチス堆積物について同様な研究をした結果、最上部は18.2Ma、中部、下部では約10Maに冷却したこと、即ち変成帯が上昇中に240℃以下に冷却していたことが分った。
一方、同様な調査・研究をエベレストの南方において行ない、南端部が12Ma、中央部が9～5Ma、北端部で3Maと北方に向かって冷却したことが判明した。２つの地域の成果に基づき、変成帯下部は地上に露出後も350℃以上の温度であり、延性的に流動してナップが形成されたことを証明することができた。またナップを1000万年以上に亘って高温の状態に保った熱源は、部分溶融したチベットの中部地殻に求められるというモデルを提唱した。
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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
年度当初、研究分担者の平田教授が京都大学から東京大学に移られたのに伴い、レザーICP質量分析器が半年以上に亘り使えなくなり、研究の順調な進捗が危ぶまれた。しかし、取得済みの大量のサンプルの前処理を行なったり、地質調査に従事する時間を多くするなどして分析の準備を行ない、機器分析ができるようになってからは、実験が首尾良く進み、充分な成果を出すことができた。
カトマンズナップの研究については、ほぼ所期の目的を完了したが、カトマンズナップとゴサインクンダナップの境界を成すスラストの詳細が分らず，今後の問題として残されている。またエベレストの南方については、地質調査が充分に行なわれておらず、信頼できる既存の地質図がないので、調査を秋と春の２回行った。
アンアンプルナ地域についても、変成帯とその上のテチス堆積物の被熱・冷却プロセスを明らかにするために地質調査とサンプリングを行なった。また変成帯とテチス堆積物の境界を成すデタッチメントとその周辺を地質調査した。特にデタッチメント断層の上下に発達する微小構造と岩脈の方位を測定し、断層運動前後の応力場の解析を行なった。さらに現在ナップが被さっていないアンナプルナ南方地域にも、かつてナップが存在した可能性があるので、それをジルコンのFTのアニーリング状態から調べるために、レッサーヒマラヤ地帯の調査とサンプリングを行なった。
さらに近年、ナップの下盤から報告された高圧変成岩エクロジャイトの産出状況と性状を検討するため、東ネパールのアルン河の上流部で調査を行った。現在、分析の前処理中である。
またレッサーヒマラヤ最下部のクンチャ層に産出する玄武岩と花崗岩の起源、テクトニックセッティングの解明を目指して、全岩化学分析と希土類の分析を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後もカトマンズナップとエベレスト南方のナップとその下盤のレッサーヒマラヤ堆積物、およびアンナプルナ地域の変成帯とテチス堆積物、および南方のレッサーヒマラヤ堆積物を対象に調査・研究を実施する。組織的に採取したしたサンプルのジルコンの熱年代学的研究とU-Pb年代測定を中心に研究を推進する。今年度はアンナプルナ地域の変成帯上部と変成したテチス堆積物を中心に研究を行い、エベレスト地域との冷却プロセスの違いを明らかにし、その原因を探る。
またアンナプルナ地域では、変成帯が部分融解し、それが集積して花崗岩メルトを形成するプロセスを岩石学的に検討する。さらにナップの運動と連動していた可能性の高い変成帯の上部を画する南チベットデタッチメントについて、岩脈や小褶曲、小断層に注目して調査し、形成時の古応力場を解析する。また変成帯直下の延性剪断帯MCTzoneに産出する石英レンズ中の流体包有物の研究を継続し、熱の運搬における高温流体の役割を解明する。
さらに西ネパールのカルナリクリッペとその下盤のレッサーヒマラヤ堆積物についても、カトマンズナップと同様なジルコンのFT年代測定を使った研究を行い、側方に北方冷却しているかを検討する。西ネパールに広く分布するレッサーヒマラヤ堆積物下部の花崗岩と玄武岩質火山岩類の起源とテクトニックセッティングを明らかにするため、地質調査とサンプリングを行ない、岩石学的、地球化学的研究を行う。
ジルコンのFT年代測定については、前準備とFTの測定を京都大学と（株）京都フィッション・トラックで行ない、ウランの定量と同位体比の測定を東京大学地殻化学研究施設の機器で行なう。
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