| 研究課題/領域番号 |
19K04043
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| 研究機関 | 岡山理科大学 |
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研究代表者 |
青木 一勝 岡山理科大学, 基盤教育センター, 准教授 (70586677)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ジルコン / 花崗岩 / アパタイト / 年代測定 / 太古代 |
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| 研究実績の概要 |
1. 南アフリカ・バーバートン地域に産する花崗岩中(３試料)のジルコンのLu-Hf同位体比分析を行った。その結果、εHf(t)が大きく２つに区分されることが分かった。1つは0付近の値を示すグループであり、もう１つは-10から-30程度の負の値を示すグループである。そのうち、ISZ付近の花崗岩は前者の特徴をもつジルコンのみであった。産出地域が隣接しているにも関わらずεHf(t)に違いがみられるということは、複数の花崗岩形成プロセスがあった可能性を示唆する。
2. 南アフリカ・バーバートン地域の花崗岩類と成因的な類似性がある考えられる足摺岬A-type花崗岩類の定置プロセスを明らかにするため、ジルコンU-Pb年代と微量元素の分析を行った。その結果、苦鉄質マグマと珪長質マグマの間で同化／混合作用が起こったことが示された。おそらく足摺花こう岩質マグマはOIB型マグマから分別されたことが示唆される。
3. 本学レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析装置を使ってどの地質時代の花崗岩にも普遍的に含まれるアパタイトのU-Pb年代測定を行うため、年代既知の401アパタイトを用いた測定条件や補正計算の確認を行った。その結果，参照値とほぼ一致する年代値が得られ、U/Pb比とPb同位体比のばらつきが小さい測定試料については，初生鉛を補正する年代計算手法が有効であることが分かった。
4. 太古代表層岩類を構成する弱変成岩類のK-Ar年代を求める際、測定試料の妥当性を評価するため、ある程度形成時期の分かっている白亜紀弱変成岩大滝層群を例にK-Ar年代測定を行った。その結果、本研究で採用した分離・濃集法は、少なくとも4.5wt％程度のカリウム含有量があればそのフラクションは年代測定試料として妥当であることが確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
新型コロナウィルス感染症対策のため、研究に費やす時間を制約せざるをえない状況であり、また、この期間に研究に従事していた学生も中途退学したため、研究活動が順調に進んだとは言い難い。さらに、測定の要であるLA-ICP-MSが複数回故障したため、測定を思うように進めることができなかった。当面は岩石学の基礎である岩石記載に重点をおきつつ、装置復旧後、迅速に研究に必要な測定を開始していくことで少しでも遅れをカバーしていきたい。
以上のことから（４）とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
1. 南アフリカ、バーバートン地域の花崗岩類の岩石記載とEPMA分析: 該当地域に産する花崗岩類の岩石記載を行う。また、EPMAを用いて構成鉱物の化学組成を特定する。鉱物共生関係や組織から、岩石形成初期の鉱物組み合わせを特定する。必要に応じて、例えば斜長石を基準とした地質温度計を使い、マグマ固化温度の制約を行う。
2. 南アフリカ、バーバートン地域の花崗岩類中のジルコンの年代と微量元素測定: ジルコンのU―Pb年代測定を行い、これまでに報告されている年代値と一致するか確認を行う。確認後、ジルコンの微量元素測定を行い、U/Yb-Nb/Yb図やY-U図などから花崗岩形成場の制約を試みる。また、ジルコン中のTi含有量からジルコン結晶化温度を計算し、１との結果と組み合わせることで、花崗岩マグマ温度変化をより詳細に議論する。さらに、以上の結果をこれまでに得られているLu-Hfデータと組みわせることで当該地域の花崗岩の形成・発達環境について考察する。
3. アパタイト鉱物を用いたU-Pb年代測定: アパタイトのU-Pb系の閉鎖温度は４００℃程度であるので、ジルコンのU-Pb年代値（閉鎖温度：９００℃以上）と比較することで、マグマの冷却速度をより詳細に議論する。そこで、上記花崗岩中のアパタイトのU-Pb年代測定を試みる。また、アパタイト年代測定の比較対象試料として白亜紀の試料にもこの手法を適用する。
4. 顕生代珪長質マグマが示す冷却速度との比較: 日本に産する沈み込み帯で形成したペルム紀花崗岩類の形成・冷却史をジルコンやアパタイトの年代・微量測定やK-Ar年代測定から議論し、上記１－３の太古代花崗岩と比較することで、時代ごとの珪長質マグマの形成・冷却過程の特徴化を試みる。
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