フィッション・トラック

ニュースレター第 19 号

19-23

2006 年

島根県大田市周辺のゼオライト化変質と FT 年代
三角寿*・大平寛人**

Zeolite alteration and fission track ages
reported from Oota-city, Shimane Prefecture, SW Japan
Hisashi Misumi* and Hiroto Ohira***

島根大学大学院総合理工学研究科, Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering,Shimane Univ.

** 島根大学総合理工学部地球資源環境学科， Department of Geoscience, Shimane Univ.

はじめに成に関連した変質作用を明らかにする目的で，三資源としてのゼオライトは，わが国ではそのほ角・大平（ 2005 ）に新たな年代値を加え，さらとんどが中新世の火山活動地帯(グリーンタフ地に流体包有物を用いてゼオライトの形成ステージ域)に産出し，ゼオライト鉱物の種類は，モルデンおよび熱水についての検討を行ったので報告する．

沸石と斜プチロル沸石が多い（前田， 2003 ）．西地質

南日本島根県のゼオライト資源もグリーンタフ地域にみられ，東は玉湯町玉造温泉及び平田市野郷

長谷鉱山を含む同地域は大田湾入部の縁部に位町から西は温泉津町までの範囲に分布する（酒井，置し，地質は古第三系の基盤岩と新第三系中新統

1985 ）．現在島根県内ではいくつかの鉱山が事業

久利層に相当する火成岩及び火砕岩が同地域の大の大小を問わず開発され,良質の鉱業製品へと加部分を占める（第 1 図）．

工されている．

地質調査の結果久利層は，下位より，安山岩溶

とくに島根県西部の大田市五十猛の石見鉱山は岩，凝灰質シルト岩，泥岩，および流紋岩質火砕

斜プチロル沸石を主とするゼオライトの大規模な岩からなり，整合関係にある．最上位の流紋岩質採掘を行なっている．かつて同鉱山については，火砕岩の一部はゼオライト化しており，地質図上

黒鉱鉱床の探査や成因の視点からいくつかの研究

ではゼオライト化したものとそうでないものに区が報告されてきた．金属鉱業事業団（ 1967 ）な分される．長谷鉱山区域内では，ゼオライト化しどにより五十猛地域の広域調査が行なわれ，黒鉱

た流紋岩質火砕岩と明瞭な境界を持つ赤色の粘土鉱床の成因と変質作用との関係が報告され，流紋化帯がみられた．貫入岩は，ガラス質流紋岩，流岩の貫入による同鉱床形成時の熱水変質作用によ紋岩及びデイサイトからなる．ガラス質流紋岩は，ってゼオライトを含む粘土化帯が形成されたこと流紋岩質火砕岩を貫き，ゼオライト岩の周囲に分が明らかとなった．また関連した鉱床形成モデル布し，自身もゼオライト化変質を受けている．他もいくつか提示されている（吉田ほか， 1977 ：にデイサイトが鉱山南側において流紋岩質火砕岩

吉田， 1979 ）．と花崗岩の境界部に，また鉱山東側では流紋岩質

一方，長谷地域については，ゼオライトや粘土凝灰岩に貫入する．

を産する鉱山が分布するが五十猛地域（石見鉱なお，凝灰質シルト岩・泥岩の走行傾斜からゼ山）のような地質･変質作用の研究はほとんど報告

オライト化した流紋岩質火砕岩の北縁部（鉱山付されていない．

近）において顕著な半盆状構造の存在を推定する

そこで，長谷地域を主に捉えてゼオライトの形ことができる (第 1 図)．

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図 1 長谷地域地質図と FT 年代測定値．
三角・大平（ 2005 ）に一部加筆・修正．

ジルコンの FT 年代値

ゼオライト）及び貫入岩の流紋岩とデイサイトを今回新たに古第三紀中-粗粒黒雲母花崗岩，中対象とした．測定手順は大平・永井（ 2004 ）お新統久利層凝灰質シルト岩，流紋岩質火砕岩（非よび大平（ 2004 ）に従い Zeta 値として 367.1

20表 1 FT 年代測定結果．

4.1 を用いた．いずれの試料もジルコン含有量は実験には Linkam 社製

顕微鏡冷却・加熱装置少なく，大きさも小さいために各試料の測定粒子（ Linkam LK-600PM ）を使用．冷却時の冷媒は少ない．新たに得られた年代値はそれぞれ 46.4は液体窒素を用いた．

1.5Ma （基盤花崗岩）， 16.40.8Ma （未変質

主に長谷地域ではゼオライト岩中に網の目状2.0Ma （デイサイト）に細脈として充填したアモルファスシリカが多数である．第 1 表にはこれまでに測定した値ととも観察された．アモルファスシリカの組織は繊維状に年代を示す．基盤の花崗岩を除いていずれの年を呈して包有物は含まれないが，一部では細脈の代値も久利期（ 15 ~ 16Ma ）を示し，誤差範囲中心部に石英が晶出している．そこで，今回この内である．

石英脈を用いて測定を行った． 112 個の包有物に流紋岩質凝灰岩）， 14.8ついて測定された均質化温度は 120 ~ 300℃と広変質鉱物

い温度幅を持ち， 190 ~ 200℃の範囲に集中して長谷地域のゼオライト鉱床を形成する鉱体の変いる（図２）．

質鉱物組み合わせは三角・大平（ 2005 ）よりモルデン沸石＋スメクタイト

トリデ0˜0.7wt%と広がりを持ち，値はおよそ 0.3wt%オパールとなる．ゼオライト岩はに集中している（図３）．この値は，海水の値（約Izawa et al （ 1990 ）及び Hedenquist et al

3.0 wt%）より低く，天水に近い．またこの結果

ィマイトトスダイト

塩濃度は 40 個の包有物から得られ，その値は（ 1996 ）による変質分帯ではⅠ帯クリストバラ
イト（トリディマイト）‐スメクタイト帯からⅡ帯石英‐スメクタイト帯にまたがり，中からアルカリ性の変質を強く受けている．

流体包有物の均質化温度と塩濃度
ゼオライト形成に関連する熱水の検討を行うた
図 2 均質化温度ヒストグラム（長谷鉱山）．
縦軸が測定個数，横軸が温度（℃）．

めに均質化温度と塩濃度を求めた．
流体包有物は，一般に鉱物が熱水から晶出する
際に鉱物の内部に流体が捕獲されたものである．
なお，均質化温度は流体包有物を加熱したときに，気液二相であったものが液相一相になるときの温度であり，塩濃度は流体包有物を液体窒素を用いて凍結（-50℃）させ，その後ゆっくり加熱し，氷が消滅したときの温度（融点）から求めら

図 3 塩濃度(wt%)ヒストグラム（長谷鉱山）．
縦軸が測定個数，横軸が NaCl 換算の塩濃度（ wt%）れる．融点および Bodenar （ 1992 ）の式から
NaCl 換算の塩濃度（ wt%）が求められる．

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は現在の活発な海岸部の地熱帯の結果と同様な傾ジルコンの FT 年代値から長谷地域のゼオライ向を示している．

ト鉱床は，新第三紀久利期（ 15 ~ 16Ma 前後）からの一連の火成活動に伴った熱水活動によって結論と考察形成されたと考えられる．

地質調査及び X 線回折結果から，ゼオライト鉱

流体包有物の均質化温度からゼオライト鉱床の床の形成は流紋岩質火砕岩の噴出に引き続いて起形成に関連した熱水の温度は幅が広いがおよそこったガラス質流紋岩の貫入に伴う熱水活動と密200℃前後の活発な熱水であると考えられる．一接に関連していると考えられる．

連の火砕岩の噴出からガラス質流紋岩の貫入と石まず初期に長谷北部での安山岩の活動がおこり，英細脈の充填までの間の継起的な熱水活動に関連

その後凝灰質シルト岩および泥岩が堆積した．ひしたゼオライト化変質は堆積盆縁部（大田湾入部

きつづき流紋岩質火砕岩の噴出，ひきつづいてガ縁部）で生じている．流体包有物の塩濃度が著しラス質流紋岩および細脈の貫入が継起的に行われ，く低いことは海水よりも天水起源の地下水の影響

ゼオライトはこの時期に形成された（第４図破線を強く受けていることを示唆する．

囲み）．その後これらゼオライト岩を切るように粘土化帯が形成され，最後に流紋岩とデイサイトが参考文献貫入した．

Bodnar.R.J.1993 ： Revised equation and table fordetermining the freezing point depression of
H2O-NaCl solution.59,683-684.
Hedenquist, J. W. and Lowenstern, J. B.1994, Therole of magamas in the formation ofhydrothermal ore deposits. Nature, 370,
519-527.
Izawa, E.,Urashima, Y.,Ibaraki,K.,Suzuki, R.,
Yokoyama, T., Kawasaki, K., Koga, A. andTaduchi, S.1990, The Hishikari gold deposit ；high-grade epithermal veins in Quaternary
volcanics of southern Kyushu, Japan.
Jour.Geochemical Exploration, 36, 1-56.
鹿野和彦・松浦浩久・沢田順広・竹内圭史， 1998 ，石見太田及び大浦地域の地質．地域地質研究報告（ 5万分の 1 地質図幅）,地質調査所 28-56.
前田寛， 2003 ，ゼオライトの特性とゼオライト岩の利用，「資源環境地質学−地球史と環境汚染を読む」,
資源地質学会編, 449-450.
通商産業省， 1967 ，昭和 44 年度広域地質調査報告書
北島根地域．
三角寿・大平， 2005 ，島根県大田市長谷地域の変質作
用と FT 年代．フィッション・トラックニュースレター,18,51-55.

図 4 長谷地域のゼオライト鉱床形成ステージ22

大平寛人， 2004 ，埼玉県比企丘陵および荒川河岸に分

吉田哲雄・井沢英二・森本憲秀， 1977 ，島根県石見鉱布する第三紀中新世凝灰岩の FT 年代．地団研専

床における熱水変質作用．鉱山地質,27,181‐189.

報,52,51-66.

吉田哲雄， 1979 ，流体包有物から見た島根県石見鉱床

大平寛人・永井淳也， 2004 ，放射年代学（ FT 法）入の形成過程について．鉱山地質,29(1),21-31.

門，地球科学,no.58,185-189.
酒井禮男， 1985 ，島根県の地質，島根県の地質編集委
員会編,542‐543.

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