地殻形成素過程解明に向けた微小領域高精度ジルコン年代測定の実証研究

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25287132
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 外田 智千 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (60370095)
• 研究分担者: 堀江 憲路 国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (00571093) ; 清川 昌一 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50335999) ; 谷 健一郎 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究員 (70359206)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 地質学 / 地球年代学 / 地球化学 / 地殻・マントル物質 / 岩石・鉱物・鉱床学

研究実績の概要

平成26年度に引き続き二次イオン質量分析計の調整と基礎実験をおこなった。今年度は、二次イオン質量分析計（SHRIMP IIe）を用いた分析のための試料調整や分析法に習熟した特任研究員を雇用し、長時間にわたる連続U-Pb分析の安定性の評価とイオン比から原子数比への新たな更正法の検証を行い、測定の効率化と精度の向上に取り組んだ。
これまでに得られた成果を日本地球惑星科学連合2015年大会（2015年5月、幕張）、第12回国際地学シンポジウム（同7月、ゴア（インド））、日本地球化学会年会（同9月、横浜）、日本地質学会年会（同9月、長野）、第１回日韓SHRIMPワークショップ（同9月、広島）、第12回ゴンドワナ国際シンポジウム（同10月、筑波）、第6回極域科学シンポジウム（同11月）、変成岩・変成作用国際シンポジウム（2016年3月、岡山）において発表し、関係者と議論をおこなった。
また、新たに導入した改良型マルチコレクターを搭載した二次イオン質量分析計（SHRIMP-IIe/AMC）を用いて、酸素同位体分析の精度・確度の検証を行うとともに、オーストラリアから技術者の来訪を受けてマグネシウム同位体やホウ素同位体分析手法の立ち上げを行った。オーストラリア国立大学のIan Williams教授との共同研究によって、Low Field Tesla Tamerを用いた軽元素の同位体分析の精度向上のためのテストをおこなうとともに、飛騨帯の花崗岩・片麻岩試料、南極セール・ロンダーネ山地の炭酸塩岩、南極ナピア岩体の太古代超高温変成岩中のジルコンの酸素同位体組成の高精度分析、また、アパタイト中の17OやOH分析などに取り組んだ。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

実験室の工事と新しい装置の設置に伴って、既存の二次イオン質量分析計（SHRIMP）の停止と一部解体・再設置・再調整作業がおこなわれたことに伴い、予定していた研究計画にやや遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

平成28年度は、引き続き二次イオン質量分析計（SHRIMP IIe）を用いた分析や試料調整に習熟した特任研究員を雇用し、高精度U-Pb年代分析と複数回にわたる微量元素存在度分析、酸素同位体分析を一連の分析として行う試料調整法の確立ならびに定常分析化を図る。その上で、研究成果の取りまとめをおこなう。

次年度使用額が生じた理由

本研究は、既設の二次イオン質量分析計を用いて同位体の分析を行い、成果を取りまとめる予定であったが、研究開始後に二次イオン質量分析計の更新が認められた。そのため、実験室の工事と新規二次イオン質量分析計の導入と立ち上げ作業のため、当初計画の遅延と変更が生じ、未使用額が発生した。

次年度使用額の使用計画

次年度における未使用額の使途内容として、研究補助者を雇用して遅延している分析の実施と研究成果の取りまとめをおこなう。

研究成果

• [国際共同研究] オーストラリア国立大学(オーストラリア)
  • 国名: オーストラリア
  • 外国機関名: オーストラリア国立大学
• [雑誌論文] Contrasting geochemical signatures of Devonian and Permian granitoids from the Tseel Terrane, SW Mongolia (2016)
  • 著者名/発表者名: Burenjargal, U., Okamoto, A., Tsuchiya, N., Uno, M., Horie, K., Hokada, T.
  • 雑誌名: Journal of Geosciences 巻: 61 ページ: 51-66
  • DOI: 10.3190/jgeosci.210
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] U-Pb SHRIMP Ages of Detrital Zircons from Hiriyur Formation in Chitradurga Greenstone Belt and its Implication to the Neoarchean Evolution of Dharwar Craton, South India (2016)
  • 著者名/発表者名: Nasheeth, A., Okudaira, T., Horie, K., Hokada, T., Satish-Kumar, M.
  • 雑誌名: Journal of Geological Society of India 巻: 87 ページ: 43-54
  • DOI: 10.1007/s12594-016-0372-2
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Peak and post-peak development of UHT metamorphism at Mather Peninsula, Rauer Islands: Zircon and monazite U-Th-Pb and REE chemistry constraints (2016)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Harley, S.L., Dunkley, D.J., Kelly, N.M., Yokoyama, K.
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 111 ページ: in press
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SHRIMP U-Pb zircon dating of the Kinshozan Quartz Diorite Implications for Late Paleozoic granitic activity in Japanese from the Kanto Mountains, Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara M., Fukuyama M. and Horie K.
  • 雑誌名: Island Arc 巻: 25 ページ: 28-42
  • DOI: 10.1111/iar.12136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progressive enrichment of arc magmas caused by the subduction of seamounts under Nishinoshima volcano, Izu-Bonin Arc, Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sano, M. Shirao, K. Tani, Y. Tsutsumi, S. Kiyokawa, T. Fujii
  • 雑誌名: Journal of Volcanology and Geothermal Research 巻: 319 ページ: 52-65
  • DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2016.03.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Collisions in the East Africa-Antarctica Orogen: Constraints from Timing of Metamorphism in the Filchnerfjella and Hochlinfjellet Terranes in Central Dronning Maud Land (2015)
  • 著者名/発表者名: Baba, S., Horie, K., Hokada, T., Owada, M., Adachi, T., Shiraishi, K.
  • 雑誌名: Journal of Geology 巻: 123 ページ: 55-78
  • DOI: 10.1086/679468
  • 査読あり
• [雑誌論文] SHRIMP U-Pb zircon ages of granitoids adjacent to Chitradurga shear zone, Dharwar craton, South India and its tectonic implications (2015)
  • 著者名/発表者名: Nasheeth, A., Okudaira, T., Horie, K., Hokada, T., Satish-Kumar, M.
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 110 ページ: 224-234
  • DOI: 10.2465/jmps.15031
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neoarchean arc magmatism followed by high-temperature, high-pressure metamorphism in the Nilgiri Block, southern India (2015)
  • 著者名/発表者名: Samuel V.O., Sajeev K., Hokada T., Horie K. and Itaya T.
  • 雑誌名: Tectonophysics 巻: 662 ページ: 109-124
  • DOI: 10.1016/j.tecto.2015.06.035
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Integrated isotopic ages and correlation of the basement plutonic rocks of the borehole (Kukizaki core) at southern Tsukuba City, Japan. (つくば南観測井（茎崎コア）の基盤深成岩の統合放射年代とその帰属) (2015)
  • 著者名/発表者名: Takagi H., Takahashi M., Hayashi H., Kasahara K., Horie K., Asahara Y., Iwano H., Yamamoto T. and Sekiguchi S.
  • 雑誌名: The Journal of the Geological Society of Japan 巻: 121 ページ: 325-337
  • DOI: 10.5575/geosoc.2015.0023
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Age of Matuyama-Brunhes boundary constrained by U-Pb zircon dating of a widespread tephra (2015)
  • 著者名/発表者名: Suganuma Y., Okada M., Horie K., Kaiden H., Takehara M., Senda R., Kimura J., Kawamura K., Haneda Y., Kazaoka O., and Head M.J.
  • 雑誌名: Geology 巻: 43 ページ: 491-494
  • DOI: 10.1130/G36625.1
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Missing western half of the Pacific Plate: Geochemical nature of the Izanagi-Pacific Ridge interaction with a stationary boundary between the Indian and Pacific mantles (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Miyazaki, J.-I. Kimura, R. Senda, B.S. Vaglarov, Q. Chang, T. Takahashi, Y. Hirahara, F. Hauff, Y. Hayasaka, S. Sano, G. Shimoda, O. Ishizuka, H. Kawabata, N. Hirano, S. Machida, T. Ishii, K. Tani, T. Yoshida
  • 雑誌名: Geochemistry Geophysics Geosystems 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/2015GC005911
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Pliocene granodioritic knoll with continental crust affinities discovered in the intra-oceanic Izu-Bonin-Mariana Arc: Syntectonic granitic crust formation during back-arc rifting (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tani, D.J. Dunkley, Q. Chang, A.R.L. Nichols, H. Shukuno, Y. Hirahara, O. Ishizuka, M. Arima, Y. Tatsumi
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 424 ページ: 84-94
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2015.05.019
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 島根県小馬木モリブデン鉱床の放射年代の変遷とジルコンU-Pb年代とその意義 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石原舜三, 谷健一郎
  • 雑誌名: 資源地質 巻: 65 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] An improved U-Pb age dating method for zircon and monazite using 200/266 nm femtosecond laser ablation and enhanced sensitivity multiple-Faraday collector inductively-coupled plasma mass spectrometry (2015)
  • 著者名/発表者名: J.-I. Kimura, Q. Chang, K. Itano, T. Iizuka, B.S. Vaglarov, K. Tani
  • 雑誌名: Journal of Analytical Atomic Spectrometry 巻: 30 ページ: 494-505
  • DOI: 10.1039/C4JA00257A
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Dating high-T metamorphic events: Some examples of younger zircon and older monazite ages from Antarctica (2016)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T.
  • 学会等名: International Symposium “Metamorphic rocks and Metamorphism: Future Perspectives”
  • 発表場所: 岡山理科大（岡山市）
  • 年月日: 2016-03-12 – 2016-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] Geology of East Egypt greenstone field in Neoproterozoic isoand arc: Reconstruction of Iron formation sedimentary environment (2015)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Kiyokawa， Taishi Suzuki, TETTEH George M.， NYAME Frank K.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ（アメリカ）
  • 年月日: 2015-12-15 – 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Timing of UHT metamorphism at Mather Peninsula in Rauer Islands: Zircon and monazite U-Th-Pb and rare earth elements chemistry constraints (2015)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Harley, S.L., Dunkley, D.J., Kelly, N.M., Yokoyama, K.
  • 学会等名: 6th Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所（立川市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • 国際学会
• [学会発表] U-Pb zircon geochronology in western part of the Rayner Complex, East Antarctica (2015)
  • 著者名/発表者名: Horie K., Hokada T., Motoyoshi Y., Shiraishi K., Hiroi Y. and Takehara M.
  • 学会等名: 6th Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所（立川市）
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-19
  • 国際学会
• [学会発表] Unraveling the Neoproterozoic 650-550 Ma geologic events at Sor Rondane Mountains, East Antarctica (2015)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Horie, K., Osanai, Y., Toyoshima, T., Baba, S., Nakano, N., Adachi, T.
  • 学会等名: 12th International Symposium on Gondwana to Asia
  • 発表場所: 筑波大学（つくば市）
  • 年月日: 2015-10-22 – 2015-10-23
  • 国際学会
• [学会発表] Pulsed granitic crust formation revealed by comprehensive SHRIMP zircon dating of the SW Japan granitoids: Enhanced subduction of the Pacific Plate triggered the voluminous granitic magma formation? (2015)
  • 著者名/発表者名: Tani, K., S. Ishihara, K. Horie, D.J. Dunkley
  • 学会等名: 8th Hutton Symposium on Granites and Related Rocks
  • 発表場所: Florianopolis (Brazil)
  • 年月日: 2015-09-20 – 2015-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] 二次イオン質量分析計におけるジルコンのPb/U比補正法の再検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀江憲路, 竹原真美
  • 学会等名: 2015年度日本地球化学会第62回年会
  • 発表場所: 横浜国立大学（横浜市）
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-18
• [学会発表] Dating high temperature metamorphic events: some examples of younger metamorphic zircons and older metamorphic monazites from Antarctica (2015)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Horie, K., Dunkley, D.J., Yokoyama, K., Harley, S.L.
  • 学会等名: 1st Japan-Korea SHRIMP meeting
  • 発表場所: 広島大学（東広島市）
  • 年月日: 2015-09-14 – 2015-09-15
  • 国際学会
• [学会発表] Review of calibration method of zircon Pb/U ratio obtained by SIMS (2015)
  • 著者名/発表者名: Horie K. and Takehara M.
  • 学会等名: 1st Japan-Korea SHRIMP meeting
  • 発表場所: 広島大学（東広島市）
  • 年月日: 2015-09-14 – 2015-09-15
  • 国際学会
• [学会発表] Juvenile continental crustal formation in modern intra-oceanic arc and arc-arc collision zone: Critical constraints from the SHRIMP zircon U-Pb geochronology (2015)
  • 著者名/発表者名: Tani, K., D.J. Dunkley, T. Hokada, K. Horie
  • 学会等名: 1st Japan-Korea SHRIMP meeting
  • 発表場所: 広島大学（東広島市）
  • 年月日: 2015-09-14 – 2015-09-15
  • 国際学会
• [学会発表] 東南極セール・ロンダーネ山地における角閃岩相変成作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 外田智千, 堀江憲路, 小山内康人, 中野伸彦, 足立達朗, 豊島剛志, 馬場壮太郎
  • 学会等名: 日本地質学会122年学術大会
  • 発表場所: 信州大学（長野市）
  • 年月日: 2015-09-11 – 2015-09-13
• [学会発表] 7億年前の縞状鉄鉱層をもつ海底堆積相の復元 1：エジプト・Wadi El Dabbah地域の層序と構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 清川昌一・鈴木大志・Mohamed Abouelhassan・Maher Dawoud
  • 学会等名: 日本地質学会第122年学術大会
  • 発表場所: 信州大学（長野市）
  • 年月日: 2015-09-11 – 2015-09-13
• [学会発表] Neoproterozoic 650-550 Ma geologic events at Sor Rondane Mountains, East Antarctica (2015)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Horie, K., Osanai, Y., Toyoshima, T., Baba, S., Nakano, N., Adachi, T.
  • 学会等名: 12th International Symposium on Antarctic Earth Science
  • 発表場所: ゴア（インド）
  • 年月日: 2015-07-13 – 2015-07-17
  • 国際学会
• [学会発表] Mesoproterozoic (1100-1040 Ma) A-type granitoid magmatism in the Namaqua-Natal and the Maud Belts (2015)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Grantham, G.H., Arima, M., Saito, S., Armstrong, R.A., Shiraishi, K.
  • 学会等名: 12th International Symposium on Antarctic Earth Science
  • 発表場所: ゴア（インド）
  • 年月日: 2015-07-13 – 2015-07-17
  • 国際学会
• [学会発表] Insights from zircon chronology and chemistry constraints into Neoproterozoic orogens at Sor Rondane, East Antarctica (2015)
  • 著者名/発表者名: Hokada, T., Horie, K., Osanai, Y., Toyoshima, T., Baba, S., Nakano, N., Adachi, T.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
  • 年月日: 2015-05-20 – 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] 古原生代の海洋底環境復元プロジェクト2：ケープスリーポイント地域の層序と構造，ベリミアン/アシャンティ帯，ガーナ (2015)
  • 著者名/発表者名: 清川昌一、伊藤孝、尾上哲治、池原実、山口耕生、堀江憲路、後藤孝介、吉丸慧、NYAME フランク、TETTEH ジョージ
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会 JPGU 2015
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
  • 年月日: 2015-05-20 – 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] Temporal constraints for the tectonic development of the Philippine ophiolite belts from new zircon U-Pb ages (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷健一郎・Gabo Jillian Aira S.・堀江憲路・石塚治・Padrones Jenielyn・Payot Betchaida・Tejada Maria Luisa・Faustino-Eslava Decibel V.・今井亮・荒井章司・外田智千・Yumul Jr. Graciano P.・Dimalanta Carla B
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
  • 年月日: 2015-05-20 – 2015-05-25
  • 国際学会