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南極の地質と U-Pb 年代Geologyo
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国立極地研究所・ 総合研究大学院大学
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南極大陸は日本列島の約 37 倍の面積を持ち、世界の陸地の約 9%の面積を占める。しかしその表層の大部分を大陸氷床に覆われており、南極大陸の基盤地質には、いまだ未解明の領域が広がっている。沿岸に露出するわずかな霞岩域の研究から、約 40-38 億年前にさかのぼる長大な時間軸を持ち、また広範に高温の変成作用を被っていることが判ってきた。そうした南極の複雑な地質発達史を紐解く上で、ジルコンやモナザイトといった鉱物を用いた U-Pb 年代測定はきわめて重要なデータを提供してきた。
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図1

南極大陸の地質概略− 27 −

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書. XXV, 2014.03

1990 年代はじめ頃までの知見によれば、南極大陸の原型は約 10 億年前の超大陸ロディニアに伴って形成し、その後の超大陸ゴンドワナ形成に至るまで南極大陸は一貫して安定した地塊として扱われてきた(例えば Ho曲laD.， 199 1)。その後、イオンマイクロプローブを用いたジルコンの局所分析が南極の地質研究にいち早く導入され(例えば Shiraishi etal. , 1994) 、また名古屋大学で開発された CHIME 年代測定(例えば As副凶 et al. , 1997) の適用によって、東南極には広く原生代末期~カンブリア紀初期の変成岩類が卓越することが明らかになってきた。 1990 年代から 2000 年代にかけて、南極大陸を含むゴンドワナ超大陸の地質や形成過程は大きく塗り替えられた。すなわち、南極大陸は約 10 億年前の超大陸ロディニアの時期には少なくとも 3 つの独立した地塊 (Maud Provi且ce，RaynerProvince, Wil田Pro吋nce) に分かれていたロその後、約 6~5 億年前に 2 つの大規模な縫合帯(EAAO:E回tA創伺n・An旬rctic Orogen, PO:Pi吋 arra Orogen) を介して順次付加・集積してゴンドワナ超大陸を形成し、現在の南極大陸の原型ができた。南極大陸の核となる大古代~原生代初期の古い地殻断片の研究にも U-Pb 年代は大きな貢献を果たしてきた。特に、約 40-38 億年前の地球最古に匹敵する年代値が報告されているナピア岩体の年代研究は初期のイオンマイクロプロープのジルコン研究のターゲットとして注目を集めた(例えば、WilH恒国 et al. , 1984;Blacketal. , 1986) 。
1999 年に国立極地研究所に SHRIMPII が導入され、南極大陸や国内外の様々な地域の U-Pb 年代学噺究に貢献してきた。南極セール・ロンダーネ山地は、 650・600Ma と 550・500Ma の 2 つの高度変成作用イベントを記録する地質帯で (Shiraishi eta1., 2008) 、最近 2007-2010 年の 3 カ年かけて地質調査が実施された。この地域はゴンドワナ縫合帯の 2 つのルートの接合部に位置するゴンドワナ超大陸形成の鍵を握る場所として近年注目を集めており、特に日本隊の調査によって重要な研究成果が報告されつつある (Satish-Kum紅阻dHoka伽， 2013 特集号)。この地域の複雑な地質イベントを分離する試みとして、ジルコンの U-Pb年代と微量元素(希土類元素、Ti， Hf, Ca など)との組み合わせた解析がすすめられている(例えば、 Hokada etal. , 2013) 。詳しくは、ここに挙げた文献を参照されたい。
最後に、国立極地研究所は大学共同利用機関として、南極観測の推進ならびに SHRIMP をはじめとした共同利用分析設備を維持運用し、国内外の地質研究に貢献することを目標としているロ是非、有効に利用していただきたいと思いますロ
謝辞

このような発表の機会をいただきました名古屋大学年代測定センターの榎並正樹教授ならびに中村俊夫教授、また口11ME 年代測定法などで様々なご指導・助言・議論をいただきました鈴木和博教授ならびに加藤丈典博士に心より感謝申し上げますロ
引用文献
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名古屋大学加速器質量分析計業績報告書. XXV, 2014.03

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