研究課題
東北日本弧の長期変形過程を明らかにするために、低温領域の熱年代学を複合的に用いて山地の隆起-削剥史を定量的に復元することを目指している。基盤岩の花コウ岩類に含まれるアパタイトとジルコンなどを対象に(U-Th)/He年代測定とフィッション・トラック(FT)分析を行い、母岩の隆起-削剥に伴う冷却過程(熱史)の高精度解析を進めた。今年度は、東北脊梁山脈を横切る2つの測線(福島-新潟、岩手-秋田)のうち、岩手-秋田測線を中心に研究を進め、周辺地域も含めて隆起-削剥史を復元することができた。具体的な手順は次の通り:(1)現地フィールド調査と試料採取:測線にそって岩石試料を約20個採取した。白亜紀の花崗岩類を中心に、第四紀火山などの2次的熱源を避け、ほぼ等間隔になるように試料を採取した。(2)鉱物分離:岩石試料からアパタイトとジルコンを精選分離した。(3)年代分析:(U-Th)/He年代測定とFT分析。(4)熱史のインバージョン解析と熱年代プロファイルの作成:トラック長分布とFT年代を用いたインバージョンを行い、試料ごとに詳細な熱史を復元し比較した。また、得られた3種類の熱年代(アパタイトHe~70℃; アパタイトFT~100℃; ジルコンHe~180℃)を測線上にプロットし、広域的な熱年代プロファイルを作成した。この結果、前弧域にある北上・阿武隈山地、火山弧に位置する奥羽脊梁山脈、及び背弧側にある山地の間で、熱史に特徴的な違いが見出され、隆起-削剥史が異なることが明らかになった。特に、北上山地では、およそ40Ma程度またはそれより古い冷却年代を広域的に示すことが初めて明確になった。また、奥羽脊梁山脈では、最も若い年代値が見出され、(U-Th)/He法では山脈中央部分に向かっておよそ1Ma程度までの若返りを示し、ドーム状隆起に起因することが初めて示唆された。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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