熱年代学と方解石脈分析による沈み込み帯震源域の熱過程研究

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21340146
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田上 高広 京都大学, 理学研究科, 教授 (80202159)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堤 昭人 京都大学, 理学研究科, 助教 (90324607) ; 渡邊 裕美子 京都大学, 理学研究科, 助教 (20509939)
• Keywords: 熱年代学 / 方解石脈 / 沈み込み帯 / 震源域 / 熱過程 / フィッショントラック / ジルコン / 興津

Research Abstract

先行研究により、境界断層(四万十付加帯興津メランジェ直上の古震源断層)を挟んで上盤側の野乃川層側約1kmと下盤側の興津メランジェ約500mの計22地点からジルコンFTデータが得られ、上盤側の断層近傍20m以内ではFTのアニーリングによる短縮と年代値の若返りが見いだされた。そこで、この加熱帯の時空分布を絞り込むことを目指し、上記のデータが得られた海岸付近の2つのルートに加えて、新たに陸側の2つのルートについてもジルコンを用いたFT分析を行った。
採取した試料のうち約半分は、追加のジルコンFT分析のため、京都大学において鉱物分離しジルコンを抽出した。形状・透明度・粒径の良好なジルコンを実体顕微鏡下でハンドピックし、埋め込み、研磨の後、アルカリ溶液中でエッチングし、自発トラックを出現させた。高解像度の透過型光学顕微鏡下で観察し、結晶内部に両端が有り全長を持つトラックについて、トラックの長さを測定した。
昨年度は海岸側の1つのルートの補足的な測定を行ったが、今年度は陸側の2つのルートについて測定を進め、合計52地点においてデータを得ることができた。その結果、上盤側では4つのルートのすべてにおいて断層から20m以内の地点で有意なトラック長の短縮が見られた。また、下盤側でも新たに分析した2地点において短縮したFT長が得られた。従って、加熱帯は断層沿いの広い範囲に存在すること、また、加熱の強度には局地性があるらしいことが明らかになった。加えて、年代値の求まっている代表的な地点について温度履歴のインバージョン解析を行い、加熱時期の絞り込みを行うことができた。付加体内の震源断層についてのこのような研究は前例がなく、インパクトの大きい成果が得られた。

Research Products

• [Journal Article] High-velocity frictional properties of clay-rich fault gouge in a megasplay fault zone, Nankai subduction zone (2011)
  • Author(s): Ujiie, K., Tsutsum, A.
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Pages: doi:10.1029/2010GL046002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Seismic slip propagation to the up-dip end of plate boundary subduction interface faults : Vitrinite reflectance geothermometry on Integrated Ocean Drilling Program NanTroSEIZE cores (2011)
  • Author(s): Sakaguchi, A., Chester, F., Curewitz, D., Fabbri, O., Goldsby, D., Kimura, G., C-F., Li, Masaki, Y., Screaton, E., Tsutsumi, A., Ujiie, K., Yamaguchi, A.
  • Journal Title: Geology Volume: 39 Pages: 395-399
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] フィッショントラック熱年代に基づいた六甲地域の冷却・削剥史 (2010)
  • Author(s): 末岡茂, 田上高広, 堤浩之, 長谷部徳子, 田村明弘, 荒井章司, 山田隆二, 松田達生, 小村健太郎
  • Journal Title: 地学雑誌 Volume: 119 Pages: 84-101
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Petrology, geochemistry and geochronology of Kaua'i lavas over 4.5 Myr : Implications for the origin of rejuvenated volcanism and the evolution of the Hawaiian plume (2010)
  • Author(s): Garcia, M.O., Swinnard, L., Weis, D., Greene, A.R., Tagami, T., Sano, H., Gandy, C.E.
  • Journal Title: J.Petrol Volume: 10 Pages: doi:10.1093/petrology/egq027
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Timing of brittle deformation within the Nojima fault zone, Japan. (2010)
  • Author(s): Zwingmann, H., Yamada, K., Tagami, T.
  • Journal Title: Chem.Geol. Volume: 275 Pages: 176-185
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of Stable Isotope Time Series of Stalagmite and Meteorological Data from West Java, Indonesia (2010)
  • Author(s): Watanabe, Y., Matsuoka, H., Sakai, S., Ueda, J., Yamada, M., Ohsawa, S., Kiguchi, M., Satomura, T., Nakai, S., Brahmantyo, B., Maryunani, K., Tagami, T., Takemura, K., Yoden, S.
  • Journal Title: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology Volume: 293 Pages: 90-97
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Record of mega-earthquakes in subduction thrusts : the black fault rocks of Pasagshak Point (Kodiak Island, Alaska) (2010)
  • Author(s): Meneghini, F., Di Toro, G., Rowe, D.C., Moore, J.C., Tsutsumi, A., Yamaguchi, A.
  • Journal Title: Geological Society of America, Bulletin Volume: 122 Pages: 1280-1297
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deformation textures and mechanical behavior of a hydrated amorphous silica formed along an experimentally produced fault in chert (2010)
  • Author(s): Hayashi, N., Tsutsumi, A.
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Pages: doi:10.1029/2010GL042943
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 低温領域の熱年代学から見た木曽山脈・赤石山脈の傾動隆起 (2011)
  • Author(s): 末岡茂, Kohn, B.P., 田上高広, 長谷部徳子, 堤浩之, 山田国見, 田村明弘, 荒井章司, 狩野謙一, 池田安隆, 白濱吉起
  • Organizer: フィッショントラック研究会
  • Place of Presentation: 京都・京都
  • Year and Date: 2011-01-08
• [Presentation] 断層ガウジ試料のK-Ar年代測定に向けた取り組み (2010)
  • Author(s): 山崎誠子, 山田国見, 田上高広, Zwingmann, H.
  • Organizer: 日本質量分析学会同位体比部会
  • Place of Presentation: 大分・別府
  • Year and Date: 2010-11-17
• [Presentation] Thermochronology of fault zones (2010)
  • Author(s): Tagami, T.
  • Organizer: International Conference on Thermochronology Thermo 2010
  • Place of Presentation: Glasgow,英国(招待講演)
  • Year and Date: 2010-08-17
• [Presentation] Ultra short term or hydrothermal retention experiments of zircon (U-Th) /He age (2010)
  • Author(s): Yamada, K., Murakami, M., Tagami, T., Yamada, R.
  • Organizer: International Conference on Thermochronology Thermo2010
  • Place of Presentation: Glasgow,英国
  • Year and Date: 2010-08-16
• [Presentation] 熱年代学的手法に基づいた断層地塊山地の隆起・削剥過程の解明:木曽山脈を例として (2010)
  • Author(s): 末岡茂, Kohn, B.P., 堤浩之, 田上高広, 長谷部徳子, 山田国見, 田村明弘, 荒井章司
  • Organizer: 地球惑星科学関連学会2010年連合大会
  • Place of Presentation: 千葉・幕張
  • Year and Date: 2010-05-26
• [Presentation] ジルコン(U-Th)/He年代の短時間/熱水加熱実験 (2010)
  • Author(s): 山田国見, 村上雅紀, 田上高広, 山田隆二
  • Organizer: 地球惑星科学関連学会2010年連合大会
  • Place of Presentation: 千葉・幕張
  • Year and Date: 2010-05-25
• [Presentation] 四万十付加体の震源断層におけるフィッション・トラック分析 (2010)
  • Author(s): 井上文, 郁芳隨徹, 坂口有人, 田上高広, 渡邊裕美子
  • Organizer: 地球惑星科学関連学会2010年連合大会
  • Place of Presentation: 千葉・幕張
  • Year and Date: 2010-05-25
• [Presentation] Thermal processes of seismogenic zones inferred from the thermochronology of fault rocks (2010)
  • Author(s): Tagami, T.
  • Organizer: 地球惑星科学関連学会2010年連合大会
  • Place of Presentation: 千葉・幕張
  • Year and Date: 2010-05-24
• [Presentation] 熱年代学的手法を用いた茂住祐延断層周辺岩石の熱履歴の分析 (2010)
  • Author(s): 郁芳隨徹, 長谷部徳子, 山田国見, 田上高広, 渡邊裕美子, 村上雅紀, 山田隆二, 荒井章司
  • Organizer: 地球惑星科学関連学会2010年連合大会
  • Place of Presentation: 千葉・幕張
  • Year and Date: 2010-05-23