ISSN 0918-6824

The 38th Workshop on ESR Applied
Metrology 第 38回 ESR 応用計測研究会
2021 年度ルミネッセンス年代測定研究会
第 46 回日本フィッション・トラック研究会
研究発表会

講演要旨集

2022 年 2 月 21 日（月）～ 2 月 22 日（火）オンライン Zoom

ESR 応用計測第 38 巻2022 年 5 月

Advances in ESR Applications, Vol. 38, 2022

ESR 応用計測研究会
ルミネッセンス年代測定研究会
日本フィッション・トラック研究会
2021-2022

協賛
日本電子株式会社

ISSN 0918-6824

The 38th Workshop on ESR Applied Metrology
第 38回 ESR 応用計測研究会
2021 年度ルミネッセンス年代測定研究会
第 46 回日本フィッション・トラック研究会
研究発表会 講演要旨集

ESR 応用計測第 38 巻2022 年 5 月

Advances in ESR Applications, Vol. 38, 2022

目次
巻頭言 ................................................................................................................................................. ·2
原著論文 ······················································································································3
Thermoluminescence dating of active faults: application to the Nojima Fault ························4(Kazumasa Miura1, Noriko Hasebe）

研究発表会 ················································································································· 16プログラム ················································································································· 17
講演要旨 ···················································································································· 18

1巻頭言 （FT研究会報告より）

伊藤久敏
第 46 回日本フィッション・トラック（FT）研究会は，ESR 応用計測研究会・ルミネッセ
ンス年代測定研究会との合同研究会として，2022 年 2 月 21 日（月）の全日と 22 日（火）の午前に，Zoom を用いたオンラインにて開催されました．金沢大学の「しいのき迎賓館」
での現地とオンラインのハイブリッド方式で開催すべく，新型コロナウィルス感染症（COVID-19）の感染状況を注視していましたが，開催一週間前でもオミクロン株の感染状
況が収まらなかったため，昨年に引き続き，完全オンラインでの開催となってしまいました．
合計 25 件の発表があり，セッションを 5 つに分け，発表会が行われました．全ての発表を紹介することは困難なので，ここでは，私の独断でいくつかの発表を紹介します．FT 法に関する発表としては，アパタイトの FT 法の適用に関する発表が 2 件ありました（発表番
号④，⑤）．いずれも，中国・四国地方を対象としており，この地域の削剥・上昇史の理解が深まることが期待されます．また，バデリアイト（ZrO2）のエッチングに関する発表がありました（②）．通常のエッチングではトラックが観察されず，その原因としてアモルファ
スな領域が生じていないことが考えるとのことでした．さらに，アルファリコイルトラックに関する発表（③）では，人工線源によるアルファリコイルトラックを白雲母上で観察することに成功したことが報告され，ジルコンでの適用に一歩近づいたとの感想を持ちました．
(U-Th)/He 法（He 法）は，現在，原子力機構において，我が国で唯一，研究が行われていますが，今回は，ジルコンの融解に関する発表（⑦），年代標準試料に関する発表（⑧）
等がありました．また，ジルコンの U-Pb 法の適用に関する発表が 4 件（⑨，⑪，⑬，⑭），
U-Pb 法，FT 法，He 法等のマルチ年代測定に関する発表が 3 件（①，⑥，⑩）ありました．
ルミネッセンスに関する発表は 6 件（⑯，⑰，⑲，⑳，㉑，㉒），ESR に関する発表は 3
件（㉓，㉔，㉕）でした．その他，角閃石の圧力計に関する発表（⑫），210Pb を用いた堆積年代に関する発表（⑮），月面での水を分析する装置の開発に関する発表（⑱）などの刺激的な発表がありました．
参加者人数は，Zoom のカウント数から 41 名でした．研究会終了時には，Zoom 上で記念写真を撮り，次回は現地で直接会えることを望みながら閉会となりました．最後になりますが，今回，会場の確保や Zoom のホスト等で金沢大学の長谷部徳子会員には大変お世話になりました．ここに改めてお礼申し上げます．

2

ESR応用計測第38巻 2022年5月
Advances in ESR Applications, Vol.38, 2022

原著論文

1

Advances in ESR Applications, 38, 4-15, 2022

Thermoluminescence dating of active faults:
application to the Nojima Fault
Kazumasa Miura1, Noriko Hasebe2
1Graduate School of Natural Science and Technology, Kanazawa University, Kanazawa, Japan
2Institute of Nature and Environmental Technology, Kanazawa University, Japan(Received Feb. 4, 2022; Accepted Apr. 15, 2022)

Abstract
Japan is one of the most earthquake-prone regions in the world. The 1995 Hyogo-ken Nanbu
Earthquake was caused by the Nojima Fault in Kansai District, Japan. In this study, we examined
how the thermoluminescence (TL) signal, which is reset by heating, is affected by fault activity.
TL measurements were conducted using gouge and cataclastic granite samples from a trench
together with basement granite samples. The examination of luminescence-emitting temperatures
revealed that quartz separated from granite has four luminescence sites (roughly the peaktemperatures of 200°C, 270°C, 340°C, and 400°C under a heating rate of 1°C/s). The lifetime ofeach luminescence site was then estimated. Accumulated doses and ages were determined for eachluminescence site. Two basement samples showed concordant ages of 40 ka at 270°C and 340°C
emissions and more than 80 ka at a 400°C emission. These ages may be representative of the
uplifting process of the basement granite. Two samples collected near the fault showed young ages
compared with those of the other samples, but they were not consistent with the time of the last
fault activity (about 30 years ago) partly because TL is not capable of dating modern events. The
other trench samples showed various ages at 270°C and 340°C emissions different from that of thebasement granite, indicating that the fault activity had some effects on the signal.
Keywords
Luminescence Dating, Nojima Fault, Thermoluminescence
1. Introduction
Japan is one of the most earthquake-prone
countries in the world. A recent example is the2011 earthquake off the Pacific coast of Tohoku(M = 9.0), which caused tremendous damage.
Many of these earthquakes are caused by active
faults. For instance, the Nojima Fault, an active
fault in Awaji Island, Hyogo Prefecture, isrecognized as the epicenter of the 1995 Hyogo-ken
Nanbu Earthquake (M = 7.2), and its epicenter was
estimated to be 16.0 km deep (Mizoguchi et al.,2008).
Research on the Nojima Fault has been
conducted extensively. This includes fault-relatedrock classification using drilled cores (Tanaka et al.,1999), displacement surveys (e.g., Ikeda et al.,
1995; Lin et al., 1995), transmission electron
microscopy for the observation of microscopic
crystalline flakes in amorphous materials(Christoph et al., 2013), and observation offrictional heat during fault activity (Gotoh et al.,1997). Various age dating techniques have been
applied to study the history of fault activity,
including electron spin resonance (ESR) (e.g.,
Fukuchi et al., 1997), K–Ar method (e.g.,
Zwingmann et al., 2010), fission-track method(e.g., Murakami and Tagami, 2004; Yamada et al.
2007; Ito et al., 2010), U–Pb method, U–Th
method (Watanabe et al., 2008), and U–Th/He
method (Ito, 2006).
Luminescence dating is based on the capture ofelectrons produced by natural and cosmic ionizing
radiation by impurity centers in mineral crystals.
The amount of trapped electrons is proportional tothe exposure dose and corresponds to the dose
accumulated since the past event that reset thesignal (equivalent dose [De]) (Aitken, 1985). The
trapped electrons recombine with a partner holeand emit light when subjected to heat or lightstimulation (Aitken, 1985, Tsukamoto et al., 2005,

1

ISSN 0918-6824

Advances in ESR Applications, 38, 4-15, 2022

Fig. 1 Sample localities. The Nojima Fault is an active fault extending approximately 7 km from Esaki to
Hikinoura. The southern part of the Nojima Fault (solid line) is connected to the Asano Fault (dotted line).
These faults belong to the southern part of the Rokko–Awaji Island fault system (square frame). The open
circle is the location of the trench, and the open triangle is the location from where the Tsushigawa granite(TS) was collected. The base rock (BR) was sampled about 200 m east of the trench.

Obata et al., 2015). The thermoluminescence (TL)
method measures the intensity of emission when
the sample is heated. The natural radiation
absorbed by the minerals in a year (annual dose[AD]) is measured at the sample locality or
calculated from the concentration of radionuclides,
and the age is defined as De divided by AD.
Compared with the ESR and K-Ar methods,
signal reset occurs in a very short time even at low
temperatures in luminescence dating, and it has thepotential to identify the time of the final faulting
activity (Ganzawa et al., 2013) as the faulting
should cause frictional heating and thus erase theaccumulated luminescence signals.
In this study, we investigated the effect of fault
activity on the TL signal using quartz samples
obtained from a fractured zone found in the trench

Fig. 2 Schematic image of the trench where thesamples were collected.

3Advances in ESR Applications, 38, 4-15, 2022

survey of the Nojima Fault operated by the Nuclear
Regulation Authority in 2017 to examine whether
the final activity of an active fault could be
detected by the luminescence method.

The trench survey was conducted at a locality
720 m east-southeast of the Hokudan Earthquake
Memorial Park in Ogura, Awaji City, with adimension of 15 m long in a northwest–southeast
direction, 2.5–5 m wide (Fig. 2), and 1.5–3 m deep.
Faults were observed on the northern andsouthern trench walls. The fault gouge was foundbetween the granitic breccia and the sedimentaryrocks. The main fault gouge was about 2–4 cm
thick, with a strike of N36°E–N38°E and an
inclination of 62°W–65°W. Several clearly definedcracks were found in the granite breccias. The
granite breccias were altered and easily destroyed
with a hammer. The sedimentary sequence iscomposed of clay and silt and contains gravels
about 2–100 mm in diameter. This sedimentary
sequence belongs to the Osaka and Kobe Groups.
Samples were taken from the southern wall of
the trench (Fig. 2). One sample was collected fromthe gouge, and seven samples were collected fromthe granite breccia zone at 1-m intervals to the eastof the gouge (S1–S7 from east to west). S7 wascollected from only a few millimeters away fromthe gouge sample. In addition, one sample wascollected from the east wall of the trench (E1), thefarthest from the fault in the trench. All of thesesamples have been affected by fault activity tosome extent. We also collected two basement
granite samples less affected by fault activity. One
was from about 200 m east of the trench (base rock[BR]), and the other was from about 3 km from thefault in the Tsushigawa granite (TS). All thesesamples were collected after removing 30 cm ofrock (in thickness) from the surface under a dark
sheet to avoid exposure to light.
All samples were treated in a darkroom toprevent the reduction of the luminescence signal
due to light exposure. After crushing, the samples
were first treated with hydrochloric acid (1 M,
10 min), followed by hydrofluoric acid (25%,
10 min) treatment. Finally, they were washed with
ion-exchanged water and dried. All quartz less than
250 µm in size were used for the measurement. X-

2. Nojima Fault and the analyzed samples
The Nojima and Asano active faults extend
from northeast to southwest in the northern part of
Awaji Island, southwest Japan (Fig. 1). The Nojima
Fault is about 7 km long from Esaki to Hikinourain the northeast part, and the southwest part iscalled the Asano Fault (Mizuno et al., 1990). Thesefaults compose the southwestern part of the
Rokko–Awaji Island fault system, which extends
to 2–5 km wide and 70 km long at the boundary
between the subsiding Osaka Bay and the uplifting
Rokko Mountains and Awaji Island (Okada,
1995a). This fault system was active during the
Quaternary (e.g., Fujita and Kasama, 1971, 1982,
1983, Fujita and Maeda, 1984) and is currently aright lateral fault (Agatsuma, 1997). The faults’recurrence interval is estimated to be about
2000 years (Kurita and Mizuno, 1998).
The northern part of Awaji Island consists ofgranitic rocks, the Kobe Group, and the Pliocene
and Pleistocene Osaka Group. The Nojima andAsano Faults form the boundary between
Cretaceous granitoids and the Kobe and Osaka
Groups (Yamada et al., 2007). Terrace deposits on
sedimentary rocks are also cut by the Nojima Fault(Ishizawa et al., 1997).
At 5:46 a.m. on January 17, 1995, the 1995
Hyogo-ken Nanbu Earthquake (M = 7.2) occurred,and its epicenter was near the northeastern part of
Awaji Island (the depth of the epicenter was about
16 km). A clear surface displacement was
discovered along the Nojima Fault (Nakata et al.,1995). The maximum vertical displacement by theearthquake was 1.0–1.2 m, and the horizontal
displacement was 1.9–2.1 m (right lateral) (Nakata
et al., 1995, Ikeda et al., 1996a). The dip of the fault
plane near the surface was about 70°SE–80°SE in
the Ogura area, the site of the study.
Table 1 TL measurement protocol used toestimate the equivalent dose (De)

Table 2 T–Tmax measurement protocol

3

ISSN 0918-6824

preheat (PH) temperature was set to 220°C for 10 s
(Table 1). This PH condition was chosen tocompare the results with the OSL measurements to
be made by others using the same sample in the
future.
3.3 Characteristics of the luminescence sites
Prior to the TL dating, we applied the T–Tmax
method (McKeever, 1980) for selected samples(BR, TS, E1, and S7) to determine the quartz
luminescence sites and their signal-emitting
temperatures. The T–Tmax method is a techniquefor estimating the peak temperature of aluminescence signal by gradually changing thepreheat temperature. The TL emission curve wasdecomposed using a Gaussian function to obtain
the emission curve from each luminescence site.
The preheat temperature was set to 10°C intervals
from 100°C to 450°C, and repeated measurements
were made on the same aliquot. The measurement
procedure for the T–Tmax method is shown in
Table 2.
The lifetime () of each emission site wascalculated using E1 and BR. The trap depth (E: eV)and frequency factor (s: 1/s) for the calculation ofτ were determined using the peak shift method(Aitken, 1985, equation 1). This method observes
the increase in temperature of the luminescenceemission through the increase in the heating rate in
the TL measurement. The heating rate was set from
1 to 4 K/s.

Fig. 3 Results of the XRD analyses.

ray diffraction (XRD; Ultima IV: CuKα, 40 kV,
30 mA; Rigaku Corp., Tokyo, Japan) was used todetermine the mineralogical compositions of theselected samples (TS, E1, S7) (Kitajima et al.,2020).

ln(𝑇m2 ⁄𝛽 ) = 𝐸 ⁄𝑘𝑇m − ln(𝑠𝑘 ⁄𝐸 ) (1)3. Luminescence measurement
3.1 Devices
The luminescence measurement system used inthis study is a modified version of the one used in
Ganzawa et al. (2013). It was equipped withphotomultiplier tubes (Hamamatsu Photonics:
R585s) with excellent reception in the ultraviolet(UV) to blue luminescence emission. RR0340(Asahi Spectroscopy) was used as the filter. Thisfilter has a lower transmittance in the infrared
region than that of U340 used in conventional
optically
stimulated
luminescence(OSL)
measurements. Therefore, we detected TL in the
UV region (UV-TL). An X-ray source (Varian: VF50) was used to give an artificial dose (Hashimoto
et al., 2002).

where Tm is the luminescence site temperature (K),𝛽 is the heating rate (K/s), E represents the trap
depth (eV), k is the Boltzmann’s constant(8.615 × 10−5 eV/K), and s is the frequency factor(1/s).
Then, we used the following equation to
calculate the lifetime 𝜏.
𝜏 = 𝑠 −1 exp(𝐸 ⁄𝑘𝑇 ) (2)3.4 Fading test
The fading of the TL signals was investigated.
The experimental procedure was as follows: A
sample after a natural TL measurement wasirradiated with X-rays (100 Gy) and left in a darkroom at room temperature for a specified period(up to 2000 h). Then, the TL signal was measured,and the procedure was repeated. The signal
obtained from the first measurement was used as
the standard.

3.2. TL measurement
Several dozens of quartz particles per aliquot
were used for the TL measurement. The equivalentdoses were determined using the single-aliquot
regenerative dose (SAR) method (Wintle andMurray, 2006). The temperature range for the SAR
TL measurements was 100°C–450°C, and the

4. Annual dose measurement
The K2O concentration was measured using X-ray

5

Advances in ESR Applications, 38, 4-15, 2022

Fig. 4 Results of the T–Tmax measurements. (a) Example of glow curves (E1). The preheat temperature wasincreased every 10° from 100°, and the TL was measured. (b) The lowest peak temperature in the glow
curves is plotted against the PH temperatures for three samples (BR E1, and TS). Two aliquots were
measured for TS. (c) T–Tmax emission curves from S7. (d) The lowest peak temperature of the S7 glow
curves plotted against PH temperatures. The results show no clear luminescence sites

fluorescence (ZSX primus II, Rigaku Corporation)
analysis (Kusano et al., 2014) and calculated byconverting the concentration to 100% considering
the ignition loss. Radioelement (U, Th, and Rb)
concentrations were measured using laser
ablation–inductively
coupledplasma–massspectrometry (LA-ICP-MS: Yokogawa Analytical
Systems Agilent 7500s equipped with MicroLas
GeoLas Q-Plus), and the annual doses were
calculated using the obtained values (Stokes, et al.,
1993; Ito et al., 2009; Tamura et al., 2015). The
experimental details are described in Ito et al.
(2009). The effect of the -rays was not consideredin the calculation of the annual dose because thesamples for the luminescence measurement weretreated with hydrofluoric acid to remove the outershell of the quartz particles. The annual dose forthe outcrop samples further considered the cosmic
dose (Prescott and Hutton, 1994).

results of the measurements indicate that the
samples are composed almost entirely of quartz.
5.2 Luminescence site and lifetime
Four luminescence sites were identified by the
T–Tmax method (Figs. 4 (a) and (b)). The TLemitting temperatures were roughly around 200°C,
270°C, 340°C, and 400°C at a heating rate of 1 K/s.
We call these luminescence sites as sites 1 to 4
from low to high temperatures. The site 4 signal
was not distinctive. This may be caused by thesmall irradiation dose (100 Gy) applied todetermine the luminescence sites. Although alarger irradiation dose may be useful in identifyingsite 4, the large irradiation dose may affect theshape of the glow curve and was avoided.
The glow curves of the S7 sample weredifferent from those of the other three samples(Figs. 4 (c) and (d)). No clear luminescence sites
were identified in this sample. However, in thisstudy, we calculated the accumulated dose for all
samples by decomposing the peaks using thetemperature of the luminescence sites obtained

5. Result and discussions
5.1 Analyzed mineral assemblage
The XRD results are shown in Fig. 3. The

5

ISSN 0918-6824

from the other samples.
The glow curves for the peak shift method,
obtained at different heating rates, are shown in Fig.
5. By increasing the heating rate during the TL
measurement,
theluminescence-emitting
temperatures shifts to higher temperatures. Using
this measurement result and equation (1), the trap
depth (E: eV) and frequency coefficient (s: 1/s)
were calculated (Table 3). The data from Spooner
et al. (2000) were cited as reference data. The E
value of site 2 was very close to the E value of
325°C calculated by Spooner et al. (2000).
The temperature obtained by Spooner et al. (2000)
is higher because they applied a heating rate of
5 K/s. This site is considered to be an important
luminescence site linking TL and OSL and should
be focused on in the future.
The resultant  value calculated using the datafrom E1 is plotted against ambient temperatures
for each luminescence site in Fig. 6. The resultshows that the luminescence signal is sensitive toshort heating in the order of seconds. The  value
was low for luminescence sites emitted at low
temperatures.
Therefore,
lower-temperatureluminescence sites are useful in dating active faults.
However, if the  value is too small, the site could
be unstable on a geological time scale, and thisshould be taken into account in the interpretationof the TL signal profile.

Fig. 5 Luminescence emission curves measured
using the peak shift method. As theheating rate increases, the peakluminescence temperatures shift to higher
temperatures.

5.3 Fading
During the fading test, samples were repeatedly
irradiated and heated. However, there was nochange in the peak temperatures even after 2000 hof storage (Fig. 7). Fading was observed in thesignal of site 1. Therefore, the site 2 luminescence
was the most preferable for calculating theaccumulated dose to detect the reset age byfrictional heating.
5.4 Shape of the luminescence signal
Figure 8 is an example of the TL signal
measurements for gouge and BR. The natural glow
curves of both samples are similar, with a peak ataround 300°C. The other samples (TS, E1, and S1
to S6) also showed similar natural glow curves, butalmost no natural glow was detected in S7. A
common feature in the shape of the natural glow
curves is that the signals at lower temperatures(around 240°C) do not accumulate, suggesting thatsignals from site 1 may be unstable over long timescales. In the natural glow curves of S1–S6, thecontribution of luminescence at site 4 (400°C) wasstronger than the regenerative signal.
The shape of the luminescence glow curve after
regenerative irradiation can be classified into two

Fig. 6 Lifetime (: s) of the luminescence site
calculated for sample E1 under particularambient temperatures.

7Advances in ESR Applications, 38, 4-15, 2022

Table 3 The trap depth and frequency factor calculated using the peak shift method

Fig. 7 Results of the fading test. Normalized
signal intensity is plotted against thestorage time (measured after 0.1, 1, 10,100, 1000, 1400, and 2000 h of storage).

types: one with strong emission at 340°C, as isfound for the sample BR (Fig. 8 (a)), and the otherwith maximum emission at around 240°C, as isfound for the sample gouge (Fig. 8 (b)). The
emission at this temperature is a combination ofemissions from sites 1 and 2. E1 and S5 show
similar regenerative glow curves with those of BR
and the others with those of gouge. The
regenerative glow curve for S7 was very different
from those of the others. It only showed anemission at around 200°C, and the intensity was
more than 10 times higher than those of the othersamples (Fig. 4 (c)).

Fig. 8 Luminescence glow curves. (a) Data fromBR. (b) Data fault gouge.

for all samples. The accumulated dose at site 4 was
the largest for all samples except for the gouge
sample. Samples TS and BR, which are considered
to represent the original accumulated dose of the
granite as they were not affected by faulting, show
similar De values for sites 2 and 3. Site 1 data werevery limited as the site was unstable according to
the results of the lifetime calculation mentioned
above. Site 4 data were different between the two
samples, but they were unreliable because of their

5.5 Accumulated dose
The results of the accumulated dose
measurements for all samples are shown in Table 4.
The accumulated dose of site 1 was the lowest

7

ISSN 0918-6824

Table 4 Results of the accumulated dose measurements for each luminescence site

De (Gy)

TS

BR

E1

S1

S2

site1

21.0

32.4

35.3

32.4

14.8

site2

370.3

298.9

499.0

380.6

523.8

site3

404.6

379.2

179.7

416.9

189.8

site4

1371.0

781.4

861.7

800.4

879.8

S3

S4

S5

S6

S7

Gouge

9.3

40.0

42.2

28.6

0.1

14.0

410.3

383.7

395.0

485.2

0.5

189.0

266.0

394.4

238.2

554.7

1.5

153.0

792.3

787.5

965.5

1011.1

21.3

81.9

Table 5 Results of the radioelement measurements and estimates of the annual doses
K20 (%)Rb (ppm)

TS

4.2

E1

4.3

S5

SE (ppm)Th (ppm)

391.5

9.2

45.1

297.4

22.1

11.9

5.0

226.9

22.8

88.7

S7

4.4

189.2

15.8

27.6

Weighted mean and
error

4.5

363.4

7.7

42.8

SE (ppm)

U (ppm)SE (ppm)

AD (Gy/kyr)Error (%)

20.6

8.9

0.2

9.9

45.8

1.6

2.9

0.6

5.8

24.5

11.3

15.4

3.9

15.0

30.2

3.2

3.3

0.6

6.7

22.3

3.0

8.8

0.2

9.4

7.7

small signals. Therefore, the accumulated doses of
the TS and BR samples were considered to be themaximum values for the granite.
Next, the results of E1 and S1 to S6 are
discussed. Even though these samples were
derived from the same granite, the resultant doses
were significantly different. In particular, thevariation of the accumulated doses at sites 2 and 3
is remarkable, suggesting that some fault activity
factor may have affected the accumulated doses.
Meanwhile, site 4 data, which were estimated on
the basis of the emissions at high temperatures(around 400°C), maintained the biggest dose,
although some differences in the accumulated dosewere observed.
Next, the accumulated doses of the gouge
samples are discussed. The accumulated doses at
all sites were the lowest compared with the results
for the other samples, except for site 1. This

cosmic ray (Gy/kyr)

0.3

suggests that the accumulated doses may have been
reset by fault activity. In particular, the low
accumulated dose value at site 4 was evident,
suggesting that there was a fault activity in the past
at a certain temperature that reset the signal at site
4.
Finally, a discussion of S7 is presented. This
sample is the only one with a low natural emission.
Only small amounts of luminescence in thetemperatures of sites 3 and 4 were detected. This
low natural luminescence emission may haveresulted from the resetting of the naturalaccumulated doses by fault activities. The signal atsite 4 requires a temperature of about 450°C (for3 s) to reduce the accumulated dose to 1/e of theoriginal dose. Probably, the sample experienced
such a high temperature during previous fault
activities.
The different shapes in the regenerative glow

9

Advances in ESR Applications, 38, 4-15, 2022

curve and strong luminescence emission found in
the regenerated glow curves may be due to thechange in the luminescence site caused by fault
activities. The signal at site 4 requires atemperature of about 450°C (for 3 s) to reduce theaccumulated dose to 1/e of the original dose.
Probably, the sample experienced such a hightemperature during previous fault activities. The
different shapes in the regenerative glow curve andstrong luminescence emission found in theregenerated glow curves may be due to the change
in the luminescence site caused by fault activities.
Although the S7 and gouge samples wereadjacent to each other at the time of collection,these two samples may have been apart before thelast fault activity. Therefore, even if thetemperature around S7 reached a temperature that
reset the natural signal, the temperature around the
gouge may have not reached as high as that of S7.
The gouge has been damaged by frictional

movement caused by fault activities many times in
the past and now is easily deformed whensubjected to stress. Therefore, the gouge did not
suffer large frictional forces, and no frictional heat
was generated to completely reset the signal. In
contrast, S7 is hard enough and may havegenerated high temperature frictional heat.
5.6 Annual dose
The annual dose results are shown in Table 5.
The annual doses were measured for TS, E1, S5,
and S7. The K2O concentration of all four samples
ranged from 4% to 5%. However, for the otherelements, especially for U and Th, there was a large
variation among samples, even for E1, S5, and S7,
which were collected at relatively short distances.
This indicates that these minor elements areincluded in particular mineral phases in the case of
granite and whether these minerals are included in
the treated sample controlled the results. Therefore,

Table 6 Age estimate results
TS

BR

E1

S1

S2

site1

2.2 ± 0.2

3.3 ± 0.2

3.7 ± 0.3

3.4 ± 0.3

1.6 ± 0.1

site2

39.3 ± 2.9

30.7 ± 2.3

52.9 ± 4.1

40.4 ± 3.1

55.6 ± 4.3

site3

42.9 ± 3.1

39.0 ± 2.9

19.1 ± 1.5

44.2 ± 3.4

20.1 ± 1.6

site4

145.4 ± 10.6

80.3 ± 6.0

91.4 ± 7.1

84.9 ± 6.6

93.3 ± 7.2

S3

S4

S5

S6

S7

Gouge

1.0 ± 0.1

4.2 ± 0.3

4.5 ± 0.3

3.0 ± 0.2

0.0 ± 01.5 ± 0.1

43.5 ± 3.4

40.7 ± 3.1

41.9 ± 3.2

51.5 ± 4.0

0.1 ± 0.0

20.1 ± 1.6

28.2 ± 2.2

41.8 ± 3.2

25.3 ± 2.0

58.8 ± 4.6

0.2 ± 0.0

16.2 ± 1.3

84.0 ± 6.5

83.5 ± 6.5

102.4 ± 7.9

107.3 ± 8.3

2.3 ± 0.2

8.7 ± 0.7

Fig. 9 Age estimate results.

9

ISSN 0918-6824

it would be preferable to measure the annual doseat the site close to the measured sample using alarge amount of samples. In this study, theweighted averages of elemental concentrations
were calculated and used to estimate the annual
doses
for
the
trenchsamples(AD = 9.4 ± 0.7 Gy/kyr). For the outcrop samples,
the annual dose was calculated by adding the dosefrom cosmic rays.

active period of an active fault, using luminescencesites that are stable on the geological time scale but
reset at lower temperatures is necessary.
Consequently, the ages calculated from thegouge samples did not agree with the expected ageof the last fault activity of about 30 years. However,
the age of S7 is more or less consistent with the lastactivity. Further examinations on why the signal
was lost for S7 but not for the gouge samples andhow the samples were thermally damaged during
faulting are necessary. In any case, more detailed
studies on how deformation during faulting affects
luminescence sites and accumulated signals arenecessary.
Previously, we considered the shape of the glow
curves and accumulated dose estimates to evaluate
the effect of fault activity. The difficulties in
estimating the annual dose, especially for the
granite samples analyzed here, also pose achallenge in the luminescence dating of fault
activities.
The different ages of the trench samples fromthose of the basement samples suggest that signals
were lost or even created in the past. Although wewere not able to identify the cause of the age
difference in this study, we can explore such
further in future studies.
In many previous faulting studies, the energy
released by faults has been discussed (e.g., Kaneko
et al., 1997, Shimamoto et al., 2003, Mori et al.,2009). However, these studies calculated the totalenergy in the active fault zone and the frictional
heat at depth but not the energy at a specificlocation near the ground surface, such as the sitesof the samples used in this study. Luminescencemeasurements can estimate the amount of heatgenerated locally and may contribute to theunderstanding of physical processes occurring in
fault zones.

5.7 Age estimate
The ages calculated for the four luminescentsites are shown in Table 6. The age from the site 1
signal was by far the youngest compared withthose of the other sites. The  value for site 1
indicates that the signal is very short-lived andunstable even at room temperature (about
120 years at 25°C). Therefore, the age inferredfrom site 1 may not represent a geologicallymeaningful age.
The age of the granite in this area is referred toas the age of the basement rock (TS and BR) (Table
5, Fig. 9). The ages from sites 2, 3, and 4 were 35–
40, around 40, and 80–145 ka, respectively. Theseages are too young as the age of the granite
formation and may indicate the uplift of the granite
to the surface in the past. The age difference
between the BR and TS from the site 4 emission
may indicate different past uplift processes.
For the trench samples (E1 and S1 to S6), theage values calculated using the TL signal of
luminescence site 2 were generally around 45 ka,
although there were some deviations. The age
values for site 3 varied greatly. Neither the site 2
nor the site 3 age values were close to those of the
gouge sample.
The gouge sample was older than the expectedlast activity date of 30 years. This suggests that the
samples did not experience enough heat tocompletely reset the TL signal at the time of the lastactivity. If the samples were collected from a depthwith a high ambient temperature, the emission
signal could have been reset by heat generated by
friction (Oohashi et al., 2020). The S7 sample
showed an age value closer to the last fault activity
than those of the other samples in this study. The
S7 sample may have received enough heat to reset
the signal.

Acknowledgments
The trench survey was conducted by the
research team mainly from Kyoto University
funded by Nuclear Regulation Authority. We are
grateful to the reviewers for their helpfulcomments to improve the manuscript. Mr. Takuma
Kitajima helped with the XRD measurement. The
authors would like to thank Enago (www.enago.jp)
for the English language review.

6. Summary
In this study, we performed TL measurements
using quartz samples collected from the fractured
zone of the Nojima Fault. We evaluated the TL
sites of the samples and examined whether
identifying the last active period of the active fault
is possible by calculating the accumulated dose ateach luminescence site. In identifying the last

References
Aitken M.J. (1985) Thermoluminescence dating,Academic Press Inc. Ltd., 269-273
Fukuchi T. (1992) ESR studies for absolute datingof fault movements, Journal of the GeologicalSociety, 149, 265-272
Fukuchi T. and Imai N. (1998) Resetting

11Advances in ESR Applications, 38, 4-15, 2022

experiment of E’ centres by natural faulting–
The case of the Nojima earthquake fault inJapan, Quaternary Science Reviews, 17, 10631068
Ganzawa Y. Takahashi C. Miura K. and Shimizu S.
(2013) Dating of active fault gouge using
opticalstimulated
luminescenceandthermoluminescence, The Journal of theGeological Society of Japan, 119, 714-726
Gotoh K. Jun B. and Nishikawa U. (1997)
Theoretical and experimental study on groundsurface temperature rise due to active fault slip,
Nagasaki University’s Academic Output, 27,
77-80
Grün R. Tani A. Gurbanov A. Koshchug D.
Williams I. and Braun J. (1999) A new method
for the estimation of cooling and denudation
rates using paramagnetic centers in quartz: A
case study on the Eldzhurtinskiy Granite,
Caucasus, Journal of Geophysical Research:
Solid Earth, 104, 17531-17549
Hashimoto T. Nakagawa T. Usuda H. and Yawata
T. (2002) Development of an automated systemequipped with a small X-ray irradiator for red/blue thermoluminescence and opticallystimulated luminescence measurement fromnatural minerals, Bunseki Kagaku, 51, 625-632
Ikeda Y. Togo M. and Sawa S. (1996) Maximum
slip vector on the Nojima Fault associated with
the Hyogoken Nanbu, Western Japan,
Earthquake of January 17 1995, Journal of the
Seismological Society of Japan. 2nd ser. Zisin,48, 531-537
Ikeya M. and Toyoda S. (1991) Thermal effect inmetamorphic rock around an intrusion zone
with ESR studies, Applied Magnetic
Resonance, 2, 69-81
Ishizawa K. and Okabe Y. (1997) Topography,
geology and active fault of the Hanshin-Awaji
area, as tectonic implications to the 1995
Hyogo-ken
Nanbu
Earthquake,OYO
TECHNICAL REPORT 1997, 19-46
Ito H. (2006) Evaluation of thermal and tectonic
history of shallow crust by dating methods withlow closure temperature Examples of Nojima
and Yanagase faults, Central Research Instituteof Electric Power Industry Report, N05060, 18
Ito H. Tamura A. Morishita T. and Arai S. (2010)
Zircon U-Pb and fission-track ages of granitic
rocks from the Nojima Fault and its vicinity: A
new horizon for the LA-ICP-MS U-Pb dating
method, The Journal of the Geological Societyof Japan, 116, 544-551
Ito K. Hasebe N. Sumita R. Arai S. Yamamoto M.
Kashiwaya K. and Ganzawa Y. (2009) LA-ICPMS analysis of pressed powder pellets toluminescencegeochronology,
ChemicalGeology, 262, 131-137
Janssen C. Wirth R. Lin A. and Dresen G. (2013)
TEM microstructural analysis in a fault gouge
sample of the Nojima Fault zone, Japan,
Tectonophysics, 583, 101-104
Kaneko F. Segawa S. and Toshioka T. (1997) An
image of Hyogo-ken Nanbu earthquake, OYO
TECHNICAL REPORT 1997, 1-17
Kitajima T. Fukushi K. Yoda M. Takeichi Y. andTakahashi Y. (2020) Simple, reproducible
synthesis of pure monohydrocalcite with low
Mg content, Minerals, 10,346
Kusano Y. Umino S. Kobayashi J. Mizumami T.
Okuno M. and Arai S. (2014) Quantitative
analysis of major elements in igneous rocks
with X-ray fluorescence spectrometer “ZSX
primus II” using a 1:10 dilution glass bead,
Science Reports of Kanazawa University, 3144
Lin A. Imiya H. Uda S. Iinuma K. Misawa T.
Yoshida T. Abematsu Y. Wada T. and Kawai K.
(1995) Investigation of the Nojima Earthquake
Fault occurred on Awaji Island in the Southern
Hyogo Prefecture Earthquake, Journal of
Geography, 104, 113-126
McKeever S.W.S. Chen R. Groom P.J. and Durrani
S.A. (1980) Dose-rate dependence ofthermoluminescence
response,
Nuclear
Instruments and Methods, 175, 43-44
Melnikov P.V. Moiseev B.M. and Shekhvatov D.B.
(1989) Natural radiation parameters of Alcenter in quartz (in Russian), Geokhimiya, 7,1015-1020
Mizoguchi K. Hirose T. Shimamoto T. andFukuyama E. (2008) Internal structure andpermeability of the Nojima fault, southwest
Japan, Journal of Structural Geology, 30, 513524
Mori J. and Kano Y. (2009) The１９９９ Chi-Chi,
Taiwan Earthquake (Mw = 7.6) and Fault zone
temperature measurements to determine Fault
friction, Japan Society for Natural Disaster
Science, 28-2, 151-159
Murakami M. and Tagami T. (2004) Dating
pseudotachylyte of the Nojima fault using thezircon fission-track method, GeophysicalResearch Letters, 31, L12604
Nakajima W. Masaoka K. Kosasa S. Morihana T.
Tainosho Y. and Keizo Amano K. (1986) Ryoke
granitic rocks in the northern part of the Awaji
Island, The Association for the GeologicalCollaboration in Japan, 40, 227-237
Oohashi K. Minomo Y. Akasegawa K. Hasebe N.
and Miura K. (2020) OSL signal resetting 1 ofquartz gouge during sub-seismic to seismic
frictional sliding; a case study using granitederived quartz, Journal of Geophysical11

ISSN 0918-6824

Research: Solid Earth, 125, e2020JB019900
Obata, N and Shitaoka Y, (2015) Introduction to
the detection of heated histories using
luminescencephenomena,
Engineering
Geology of Japan, “The special issue of 20th
anniversary of Hiruzen Institute for Geology
and Chronology,” 5, 29-35
Prescott J.R. and Hutton J.T. (1994) Cosmic ray
contributions to dose rates for luminescenceand ESR dating: Large depths and long-termtime variations, Radiation Measurement, 23,497-500.
Shimamoto T. Hirose T. Mizoguchi K. and Noda H.
(2003) High-velocity friction of faults andearthquake generating processes: Current
status and future perspectives, Journal of
Geography, 112, 979-999
Spooner N.A. and Questiaux D.G (2000) Kinetics
of red, blue and UV thermoluminescence andoptically stimulated lumines-cence from quartz,
Radiation Measurements, 32, 659-666
Stokes S. Ingram S. Aitken M.J. Sirocko F.
Anderson R. and Leuschner D. (2003)
Alternative chronologies for Late Quaternary(Last Interglacial-Holocence) deep sea
sediments via optical dating of silt-sized quartz.
Quaternary Science Reviews, 22, 925-941.
Tamura A. Akizawa N. Otsuka R. Kanayama K.
Python M. Motishita T. and Arai S. (2015)
Measurement of whole-rock trace-element
composition by flux-free fused glass and LAICP-MS: Evaluation of simple and rapid
routine work, Geochemical Journal, 49,243258
Tanaka H. Higuchi T. Tomida N. Fujimoto K.
Ohtani T. and Ito H. (1999) Distribution,
deformation and alteration of fault rocks along
the GSJ core penetrating the Nojima Fault,
Awaji Island, Southwest Japan, The Journal of
the Geological Society of Japan, 150, 72-85
Tsukamoto S. and Iwata S. (2005) Recent
development in luminescence dating; on theextending the age range and the behavior ofdifferent OSL components from quartz, The
Journal of the Geology Society of Japan, 111,643-653
Toyoda S. and Ikeya M. (1991) Thermal basis
stabilities of paramagnetic defect and impurity
centers in quartz: Ba-sis for ESR dating ofthermal history, Geochemical Journal, 25, 437445
Watanabe Y. Nakai S. and Lin, A. (2008) Attempt
to determine U-Th dating of calcite veins in theNojima fault zone, Japan. Geochemical Journal,
42, 507-513
Wintle A.G. and Murray A.S. (2006) A review ofquartz optically stimulated luminescencecharacteristics andtheir relevance in singlealiquot
regeneration
datingprotocols,
Radiation Measurements, 41, 369-391
Yamada R. Matsuda T. and Omura K. (2007)
Apatite and zircon fissiontrack dating from the

Hirabayashi-NIED borehole, Nojima Fault,
Japan: Evidence for anomalous heating in
fracture zones. Tectonophysics, 443, 153-160.
Zwingmann H. Yamada K. and Tagami T. (2010)
Timing of brittle deformation within theNojima fault zone, Japan, Chemical Geology,
275, 176-185

15

日本フィッション・トラック研究会
ルミネッセンス年代測定研究会
ESR応用計測研究会

2021年度合同研究会

プログラム・講演要旨

日程： 2022年2月21日（月）～2月22日（火）オンライン開催

16

合同研究発表会プログラム
オンライン
2022年2⽉21⽇（⽉）
9:20
セッション1： FT etc

開会挨拶）⻑⾕部徳⼦
pdf no. 座⻑）⽥上⾼広
茂（原⼦⼒機構） 低温熱年代学に基づくスラブ起源流体活動に伴う熱異常検出の試み
徹（原⼦⼒機構） バデリアイトのフィッション・トラック年代測定に向けて：エッチン

9:30

1 末岡

9:50

2 中嶋

10:10

3 中島⼤輝（⾦沢⼤）

10:30

4 岡本

10:50

5 ⼤平寛⼈（島根⼤）ク年代速報
島根県奥出雲町周辺の真砂に含まれるアパタイトのFT年代

11:10

6 梶⽥侑弥（京都⼤）北上⼭地における熱年代学データの解釈

11:30
セッション2： He・U-Pb etc

晃（京都⼤）

グ実験の結果とその考察
Am線源，Cf線源を利⽤したアルファリコイルトラックの形成実験
四国⼭地における中新世花崗岩類のアパタイトフィッション・トラッ

休憩座⻑）⼤平寛⼈

13:00

7 福⽥将眞（原⼦⼒機構） (U-Th)/He法における⾼温加圧酸分解によるジルコンの完全溶解の試

13:20

8 福⽥将眞（原⼦⼒機構） ジルコン(U-Th)/He法の年代標準試料の探求（続報）：複数のジルコ

13:40
14:00

9 ⻑⽥充弘（原⼦⼒機構） 照来層群歌⻑流紋岩から得られたジルコンU-Pb年代
熱年代学的⼿法に基づく⾕川岳地域の熱史・削剥史の推定
10 南 沙樹（京都⼤）14:20

11 伊藤久敏（電中研）

14:40

12 中嶋

15:00

休憩

み
ン試料における年代学的検討

滝⾕花崗閃緑岩：傾動隆起した岩体それとも再⽣プルトン？

徹（原⼦⼒機構） Ai-in-hornblende地質圧⼒計を⽤いた削剥史の制約：太平⼭複合プルト
ンへの適⽤

セッション3： U-Pb・ルミ etc

座⻑）末岡

茂

15:20

13 岡本彩⾹（千葉⼤）東北⽇本南部北上帯に分布する⾼圧変成岩類の岩⽯学とジルコンU−

15:40

14 橋本昭平（千葉⼤）Pb年代：古東アジア⼤陸縁辺の古⽣代テクトニクスへの制約
ジルコンU-Pb年代と地球化学的特徴に基づいた舞鶴帯形成過程の検討

16:00

15 Shuukhaaz Ganbat（⾦―南中国地塊東縁におけるペルム紀背弧拡⼤の証拠―
210

Pb dating result of lacustrine sediment: Tsagaan lake in Valley of

沢⼤）

16:40

the Gobi Lakes in Mongolia
有孔⾍の熱ルミネッセンス測定
16 品⽥遥可（⾦沢⼤）17 ⼩形 学（原⼦⼒機構） ⼤深度ボーリングコアを利⽤したmulti-OSL熱年代法による地殻浅部の

17:00

18 ⼭中千博（⼤阪⼤）16:20

古地温構造の復元：東濃地域における事例
超⼩型レーザー同位体分析計

17:20

休憩

17:40

フィッション・トラック研究会総会

2022年2⽉22⽇（⽕）
セッション4： ルミ etc

座⻑）⾕

篤史

9:00

19 林崎

涼（電中研）

フェーディング率と測定⽅法の関係

9:20

20 ⽥村

亨（産総研）

東南極Langhovdeにおける海岸堆積物のルミネッセンス特性

9:40

21 ⼩森康太郎（東京⼤）10:00

22 ⾼⽥将志（奈良⼥⼦⼤） 各種鉱物のLM OSL信号特性

九⼗九⾥浜現世海浜堆積物におけるIRSLとpIRSLの残存線量

10:20

休憩

10:40

23 豊⽥

11:00

24 ⼩畑直也（岡⼭理科⼤） 熱安定性を考慮したテフラ試料の総被曝線量評価
千葉⽯に含まれる有機ラジカルを⽤いたESR年代測定の試み
25 ⾕ 篤史（神⼾⼤）セッション5： ESR etc

座⻑）⼭中千博

11:20
11:40

新（岡⼭理科⼤） 信号再⽣法を⽤いた重晶⽯のESR年代測定の試み

閉会挨拶）伊藤久敏

17低温熱年代学に基づくスラブ起源流体活動に伴う熱異常検出の試み
Attempts to detect thermal anomalies associated with slab-derived
fluid activities based on low-temperature thermochronology
末岡 茂（JAEA）・岩野英樹・檀原 徹（京都 FT）
・岡本 晃・田上高広（京都大）
S. Sueoka (JAEA), H. Iwano, T. Danhara (Kyoto FT), A. Okamoto, T. Tagami (Kyoto U)
沈み込み帯では，スラブからの脱水によりメルトが生成され火山弧が形成されることはよく知られている。一方で，西南日本前弧域などでは，メルトの生成を伴わないスラ
ブ起源流体の活動が報告されている[1]。このような流体活動は，前弧域における熱輸
送・物質移動に関わるのみならず，内陸の地震活動や泥火山の噴出との関連が指摘されている。また，地熱資源の開発や地下重要施設の安全性評価などの社会的な側面からも，その性質の理解が望まれている。本講演では，過去のスラブ起源流体活動の痕跡と考えられる熱水変質帯を対象に，低温領域の熱年代学に基づいて，流体活動の熱的特徴（到達温度，継続期間など）の検討を試みた事例を紹介する。事例対象としたのは，紀伊半
島本宮地域と有馬地域の 2 つで，いずれもスラブ起源流体の湧出が盛んな地域として知られている[2,3]。本宮地域では，平治川の露頭において，熱水脈およびその近傍の母岩（四万十帯砂岩）を採取した。有馬地域では，白水峡付近の六甲断層露頭[4]から，断層からの距離に応じて基盤岩（風化花崗岩）を採取した。これらの試料から分離したジル
コンとアパタイトを対象に，FT 法，U-Pb 法，(U-Th)/He 法による熱年代解析を実施した。しかし，いずれの試料，いずれの熱年代計においても，新しい時代の熱異常は検出できない結果となった。そこで，一次元熱伝導モデルと HeFTy ver. 1.9.3 [5]のフォワー
ドモデルに基づいて，熱水活動に伴う冷却年代の空間分布を再現して検証を行った。その結果，熱水温度が 150℃の場合，1000 年程度の加熱期間ではこれらの熱年代計では熱異常の検出は困難と推定された。一方，熱水温度が 200～300℃の場合，1000 年以下の加熱期間でも，アパタイト FT 年代やジルコン(U-Th)/He 年代の若返りが期待できる。
スラブ起源流体の場合，火山性の熱水と異なり，地表付近で再加熱されないため，熱年代法で熱異常を検出するには，地表付近までどれだけ高温が維持されるかが鍵となる。
スラブ起源流体の熱的特徴の把握と熱年代法によるアプローチの適用性のさらなる検証のためには，200～300℃の熱水活動が期待される地域における事例の蓄積が望まれる。
【謝辞】本報告は経済産業省資源エネルギー庁委託事業「平成 30～令和 3 年度高レベ
ル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業（地質環境長期安定性評価技術高度化開発）」（JPJ007597）の成果の一部である。
References:[1] 風早康平ほか (2014) 日本水文科学会誌, 44, 3-16.
[2] Morikawa, N. et al. (2016) Geochimica et Cosmochimica Acta, 182, 173-196.
[3] Kusuda C. et al. (2014) Earth, Planets and Space, 66:119.
[4] Mitchell T.M. et al. (2011) Earth and Planetary Science Letters., 308, 284-297.
[5] Ketcham R.A. (2005) Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 58, 275-314.

E-mail: sueoka.shigeru@jaea.go.jp

18

バデリアイトのフィッション・トラック年代測定に向けて：
エッチング実験の結果とその考察
Toward fission-track dating of baddeleyite:
first reports and discussions on etching experiments
中嶋 徹(JAEA), 福田 将眞(JAEA), 長田 充弘(JAEA), 檀原 徹(京都 FT), 岩野 英樹(京都 FT), 末岡 茂(JAEA)
Toru Nakajima (JAEA), Shoma Fukuda (JAEA), Mitsuhiro Nagata (JAEA), Tohru Danhara(Kyoto FT), Hideki Iwano (Kyoto FT), and Shigeru Sueoka (JAEA)
バデリアイト(baddeleyite, ZrO2)はジルコンと並び天然に産出するジルコニウム鉱物の一種である. バデリアイトは SiO2 に不飽和な岩石に主に産出することから, 一部のアルカリ火成岩やスカルン鉱床の年代測定に用いられており, U–Pb 年代測定が実用化されている(Heaman & LeCheminant, 1993)ほか，(U–Th)/He 年代測定の適用例も報告がある(Metcalf &Flowers, 2013). バデリアイトのフィッション・トラック(FT)年代測定に成功すれば，これまで年代測定が難しかったアルカリ火成岩の熱史の復元に資することができる. 本発表ではバデリアイト FT 年代測定の実用化に向け行った FT エッチング実験の結果と, その簡単な考察を行う.
檀原ほか(1999)は, 複数種の試薬を用いてバデリアイトの FT のエッチング実験を行った．
その結果, 研磨痕の拡大が観察される一方で, 自発, 誘導 FT は観察されなかったと報告している. 本研究では檀原ほか(1999)で用いられたものと同一試料のバデリアイト(第一稀元
素化学工業提供試料)を使用し, NaOH-KOH 共融混合液を用いて 228℃の温度条件で 50 時間まで段階的なエッチングを行った. その結果, 檀原ほか(1999)の報告と同様に研磨痕の拡大,
表面の粗面化などバデリアイトがエッチングされる様子が観察された一方で, FT と思しき組織は観察されなかった. 研磨痕は拡大する一方で FT がエッチングされなかったことから,
バデリアイトの FT は何らかの要因によりエッチングされにくいことが予想される.
バデリアイトの FT を観察した研究として O'Connell et al. (2020)がある. この研究ではTEM 観察により, Xe イオントラックが単斜晶系から正方晶系への線状相転移領域(約 2.5 nm幅)として認定されることを報告している. 本研究で FT がエッチングされなかったことは,
バデリアイトの FT がアモルファス化しておらず, エッチングされにくいことが原因として考えられる. また, バデリアイトの単斜晶と正方晶の薬品耐性に差がなければ FT を選択的にエッチングすることは困難であると予想される. O'Connell et al. (2020)は Xe イオントラッ
クの簡単なアニーリング実験を行っており, 200–350℃の温度条件で Xe イオントラックのアニールが観察されたと報告している. 詳細な加熱時間は報告されていないが, 数十分程度でアニールが生じたと考えられる.
以上を踏まえると, ジルコンと同様の方法でのバデリアイト FT のエッチングは困難であると予想されるが, TEM や AFM による latent track の観察など FT 密度を計測することができれば, 熱年代計として使用できる可能性がある. 今後もバデリアイト FT 法の確立へ向けて可能性を探ってゆく.
References:
[1]
[2]
[3]
[4]

檀原 徹, 岩野 英樹, 吉岡 哲, (1999). フィッション・トラックニュースレター, 12, 45.
Heaman, L.M., LeCheminant, A.N. (1993). Chemical Geology, 110, 95–126.
Metcalf, J. R., Flowers, R. M. (2013). In Geological Society of America Abstracts with Programs, 45, 223.
O'Connell, J. H., Lee, M. E., Skuratov, V. A., Rymzhanov, R. A. (2020). Nuclear Instruments and Methods inPhysics Research Section B, 473,1–5.

19

Am 線源, Cf 線源を利用したアルファリコイルトラックの形成実験
Experiments on the formation of alpha recoil tracks using Am and Cf
radiation sources
中島大輝,横山明彦,山田記大,長谷部徳子(金沢大学),飯沼勇人,高宮幸一(京都大学)
Taiki Nakashima, Akihiko Yokoyama, Norihiro Yamada, Noriko Hasebe (Kanazawa university),
Yuto Iinuma, Koichi Takamiya(Kyoto university)
1.はじめにアルファリコイルトラック(ART)は，238U，235U，232Th，およびその娘核種がアルファ壊変した際に残った原子核がその反動で動いたときにできる損傷のことである.ウランやトリウムの壊変定数は決まっているため，決まった速度で時間とともに ART が増加することから，ART 数とウラン濃度を測定することで年代を算出することができると考えられている.
しかし，年代既知のジルコンに ART 年代測定法を適用したところ，期待される年代よりも若く算出された(早坂, 2018).その原因として，ART の認定の不正確さによる ART 数の過小評価や ART の形成過程が不明なため経過時間に比例して ART が増加しているのかどうかがわからないことが考えられる.そのことを確認するためには，ジルコンに人工的に ART を発生させ，観察することが必要である.
本研究では ART が時間とともに増加するか確認する最初のステップとして，鉱物に人工的に ARTを作成する方法を確立することを目的とする.
2.人工的な ART の作成
ART を人工的に作成するためには，
アルファ壊変する重元素を鉱物表面に作用させる必要がある.
放射性元素はアルファ壊変を行うものを用い，アルファ壊変によって動いた原子核が鉱物の方へ移動することによって，ART を形成する.中島他(2021)では，自作の 241Am 線源と 3MBq の金属板を利用したが濃度の低さや線源のコーティングの問題でうまくいかなかった.本研究では，241Am 線源
(300Bq)と 252Cf 線源(100Bq と 1kBq)の三種類を使用した.照射実験は京都大学複合原子力科学研究所で行った.照射時間は Am 線源では 1 日と 2 週間，Cf 線源では 5 分，10 分，1 日として照射を行った.今回は照射試料として，白雲母を用いて観察を行った.白雲母は劈開面を観察することにより，ノイズや研磨の影響を考慮する必要がなく，またエッチングにより ART を大きくできるため，顕微鏡で容易に ART を観察することができる(Googen and Wagner, 2000).
3,結果
Am 線源による照射試料では，照射時間の増加に伴って照射面の凹凸が増加していることが観察できた.今回は照射時間が 2 パターン(1 日と 2 週間)であったため，今後照射時間のバリエーションを増やして検討を行っていく必要がある.Cf 線源では，どちらの線源も自発核分裂によって生じる
フィッショントラックが多すぎて，ART の吟味を行うことができなかった.
References:[1] Gogen and Wagner (2000) Chemical Geology, 166, 127-137[2] 早坂他 (2018) フィッション・トラックニュースレター 第 31 号 20-22[3] 中島他 (2021) フィッション・トラックニュースレター 第 34 号 19-21

E-mail: baske.tk.swift@gmail.com
20四国山地における中新世花崗岩類のアパタイトフィッション・トラック年代速報
First report of apatite fission-track ages of Miocene granitic
rocks in the Shikoku mountains
岡本 晃(1)，福田将眞(2)，新正裕尚(3)，末岡茂(2)，鏡味沙耶(2)，田上高広(1)(1)京都大学, (2)日本原子力研究開発機構, (3)東京経済大学

Akira Okamoto (1),

Shoma Fukuda(2), Hironao Shinjoe(3), Shigeru Sueoka(2),Saya Kagami(2), Takahiro Tagami(1)(1)Kyoto Univ., (2)JAEA, (3)Tokyo Keizai Univ.

西南日本弧は日本海拡大に伴う時計回り回転[1]によって，およそ 16 Ma 頃までに現在の島弧の姿になった[2].その後，フィリピン海プレートが沈み込みを開始し，鮮新世頃におおよそ今と同じ沈み込み方向と規模になったとされている[3].また，西南日本弧の陸域においては島弧平行方向に二列の隆起帯（中国山地，四国山地）が分布しているが，これらの山地の形成過程を定量的に議論した研究は数が限られる.加えて，中国・四国地方には河成段丘の分布に乏しく，東北日本弧と比べると山地形成過程の理解が進んでいないのが現状である[5]．
本研究では，地質学的スケールにおける山地の隆起・削剥史を推定可能である熱年代学的手法の適用を試みた．熱年代学では，地形学的指標の保存に依らず，基盤岩の岩石・鉱物に対して直接年代測定を行うことで温度-時間履歴（熱史）を復元できる[6]．また，地温勾配を仮定すれば，熱史をさらに削剥史に読み替えることができる．中国・四国地方においても熱年代学的手法による研究は複数報告されているが（例えば，[7]など），山地を横断する規模で系統的に適用された研究は知られていない．そこで本研究では，[8]において U-Pb 年代が報告された四国山地の中新世花崗岩類に対して AFT 熱年代法を適用し，熱史・削剥史の復元を行うことを目的とした．そのうち，宇和島で 2 点，石鎚山で 1 点の合計 3 点について AFT 年代測定を実施したところ, 2σ の誤差範囲でそれぞれ 9.9 ± 1.8 Ma（UWA1）,
8.5 ± 3.0 Ma（UWA5）, 24.5 ± 14.2Ma（EHI38）という結果が得られた．これらの年代値
は形成年代を示す U-Pb 年代と整合的であり，各岩体における熱史の制約にも有益な情報である．今後の展望としては，①同一サンプルを使った(U-Th)/He 年代測定，②FT 長分布に基づく熱史逆解析，③中国山地での同様の熱年代法の導入などを予定している．
【謝辞】：本研究は，JSPS 科研費（課題番号:21K14021）の成果の一部である．
References:[1]Otofuji et al. (1985) Nature 317, 603-604. [2]Hoshi et al. (2015) Earth, Planets andSpace 67, 1-13. [3]Kamata＆Kodama. (1999) Island Arc 8, 393-403. [4]太田ほか (2004)
東大出版会, p383. [5]田力(2005) 地理科学 60(3), 143-148. [6]末岡ほか(2015) 地球科学
69(1), 47-70. [7]Hasebe et al. (1993) Geological Society of America Special Paper 273,
121-136. [8]Shinjoe et al. (2021) Geological Magazine 158, 47-71.

E-mail: okamoto.akira.52u@st.kyoto‐u.ac.jp21

島根県奥出雲町周辺の真砂に含まれるアパタイトの FT 年代
Apatite fission track age from weathered diorite sand in Okuizumo
area, Shimane Prefecture

大平寛人・榎本奈都紀（島根大学・総合理工）
Ohira Hiroto and Enomoto Natsuki (Dept. of geoscience Shimane University)
島根県奥出雲町周辺では古くから鉄穴流しにより砂鉄を取り出したたら製鉄に利用してきた．この地域の深成岩の上昇・冷却と熱水変質に関する研究の一環として，真砂に含まれるアパタイトのフィッション・トラック（FT）年代測定を試みたので予察的結果について報告する．
対象とした試料は，奥出雲町の上鴨倉周辺（雑家）および同市原峠付近（桂ヶ谷）の砂鉄鉱山跡に分布する真砂であり，前者はトーナル岩，後者は石英閃緑岩を母岩としている．いずれの地域も山頂または山腹斜面の鉄穴流し跡地であり，1972 年まで稼働し平均的な採掘深は 8-10m および 2-4m とされる［1］．これらの真砂からアパタイトを取出し，エポキシ樹脂にマウント後に研磨・エッチングにより FT を出現させ，その後マイカを貼付け中性子照射を経て年代測定を試みた．
上鴨倉（雑家）のアパタイトは，重液分離後にハンドピッキングで取出す時点で，アパタイト粒子の大半に透明感がなく白濁している様子が確認できた．そこで比較的透明感のある清浄な粒子を実験に用いたが，マイカ上の誘発 FT が十分に出現せず，年代測定は困難であった．アパタイト粒子の多くが白濁している理由は，真砂の形成に先立つ上昇・冷却過程で生じた熱水変質作用によるものと考えられる．真砂の鏡下観察では黒雲母の緑泥石化のほか，斜長石の変質が進行し濁沸石や束沸石も認められた．そのような二次鉱物を生じるような熱水変質の影響により，アパタイト粒子に流体包有物などが形成するなどして白濁していると思われる．
一方桂ヶ谷の真砂のアパタイトは，エッチング後も比較的清浄な面を有し FT の計数は可能であった．しかし一部の粒子にはディスロケーションと思われる湾曲した傷や，定向配列した直線状の傷が出現し,計数が困難な粒子もあった．現在まで 8 粒子を計数し予察的に 54.8±5.4Ma の年代が得られた．なお，この試料からジルコンの FT 年代（58.7±1.9Ma）が得られており，ジルコンとアパタイトの FT の閉鎖温度を考慮すると，
約 240˚C から約 100˚C まで冷却するのに約 4Ma を要しており，おおまかな冷却速度は
35˚C/Ma となる．この地域の周辺の花崗閃緑岩の Rb-Sr 年代（60.5±6.3Ma［2］）や他の深成岩の冷却年代との関連も検討する．
引用文献［1］森俊勇，2018，砂防フロンティア整備推進機構，自主研究，1-46［2］岩田智香ほか，2013，地質学雑誌，119，190－204．

E-mail: ohira@riko.shimane-u.ac.jp22北上山地における熱年代学データの解釈
Interpretation of thermochronological data in the Kitakami Mountains
梶田侑弥（京大）、末岡茂、福田将眞（JAEA）、田上高広（京大）
Yuya Kajita (Kyoto Univ.), Shigeru Sueoka, Shoma Fukuda (JAEA), Takahiro Tagami (Kyoto Univ.)
弧-海溝系における前弧域の隆起・沈降は，プレート沈み込み帯のテクトニクスを大きく反映したものと考えられる．しかしながら，東北日本弧前弧域では 106 年以上の時間スケールでの定量的議論はほとんどなされていない．本講演では，東北日本弧前弧域に分布する北上山地を対象に，白亜紀深成岩類のアパタイトフィッション・トラック（AFT）年代，アパタイトヘリウム（AHe）年
代のこれまでの結果 [1]に，FT 長分布を用いた熱史逆解析結果を加えた熱年代学データの解釈を試みる．
AFT 年代は東縁部の約 130 Ma から西に向かって 70 Ma 程度まで若くなる．一方 AHe 年代は西縁部の約 80 Ma を除けば約 50～30 Ma にまとまる．北上山地の白亜紀深成岩類のジルコン U‐Pb 年
代は 135～120 Ma[2]でほぼ均一なので，AFT と AHe 年代の傾向は岩体の形成年代が原因ではない．
また FT 長を用いた熱史逆解析結果はいずれも徐冷を示し，短期的な熱イベントの存在は積極的には支持されない．以上を踏まえると，106 年以上のスケールで地殻浅部における熱構造史もしくは隆起・削剥史が東西で異なると考えられる．ただし，西縁部の AFT と AHe 年代はほぼ同じ年代を示し，熱水イベントなどの局所的な加熱・急冷が示唆されるため，広域的なテクトニクスを反映していないと考え，以下の議論からは除く．
熱構造史が異なる可能性としては，火山フロントの移動の影響が考えられる．このとき火山フロ
ントは AFT 年代の下限である約 70 Ma から AHe 年代の上限の約 50 Ma の間に北上山地中央付近にあったと想定されるが，そのような証拠は知られていない．
一方で隆起・削剥史が異なる場合，AFT 年代からは沿岸部より内陸側を隆起させるような，AHe
年代からは東西でほぼ一様な隆起形態が考えられる．106 年以上の前弧域の隆起には底付け付加が支配的な要因の一つとなり得る（underplating model）[3]．この underplating model では，島弧横断方向に隆起量の差が見られ，沿岸部よりやや内陸側に隆起のピークを生じるため，AFT 年代の東西傾向は説明可能である．また，沈み込むプレート速度が 5 cm/yr 以下では underplating model の隆起が起きないことも示されている．北上山地ではアダカイト質の浄土ヶ浜流紋岩類の活動時期（44.3 Ma[1]）には暖かいプレートが沈み込んでいたと考えられ[4]，この時期の前後には底付け付加の隆起が停止していた可能性が高い．その後，底付け付加による隆起は再開したが，沈み込むプ
レートが交代したことにより，AHe 年代に東西で差をもたらすほどの削剥量の違いを生むに至らなかった可能性が考えられる．
今後の課題としては，①熱史逆解析地点数の増加，②より複合的なモデルとの比較検討，などが挙げられる．
References: [1] 梶田ほか（2021）FTNL, 34, 14-16, [2] Osozawa et al. (2019), JAES, 184, 103968, [3] Menant et al. (2020) Nature, 11(1), 1-10,[4] 土谷ほか (2008) 地球科学, 62(3), 161-182【謝辞】本報告は経済産業省資源エネルギー庁委託事業「平成 30 年～令和 3 年度高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業（地質環境長期安定性評価技術高度化開発）（JPJ007597）」の成果の一部である．

E-mail: ce1e5tine2.165t0ne@gmail.com

23

(U-Th)/He 法のための高温加圧酸分解によるジルコンの完全溶解の試み
An experiment of complete dissolution of zircon crystals by hightemperature and pressure acid digestion for the (U-Th)/He method
福田将眞・鏡味沙耶（原子力機構）
Shoma Fukuda (JAEA), Saya Kagami (JAEA)
ジルコン（ZrSiO4）は，堆積岩から火成岩，変成岩に至るまで多様な岩石から産出し，放射年代測定法の対象鉱物として利用されてきた．最近では，閉鎖温度が低い部類（<200℃）の熱年代法であるフィッション・トラック法や(U‐Th)/He 法（以降，He 法）にも利用され，世界中の幅広い地域における地球科学的現象の推定に用いられる（例えば，Ault et al., 2019,
Tectonics）．ジルコンの性質の一つに，高い化学的耐性が挙げられる．これは，天然環境下での風化・変質による影響を受けにくいといった地質試料の保存性に優れた側面であるが，同時に実験室内における試料の溶解が容易でないことも意味する．
He 法におけるジルコンの U・Th 濃度の定量には，湿式分析が世界的に採用されている（例えば，Evans et al., 2005, Jour Anal Chem; Gautheron et al., 2021, Geochron）．東濃地科学センターにおけるジルコンの溶液化については，これまでマイクロ波分解装置を用いた
溶解法とアルカリ溶剤を使用した溶融法の 2 つが試みられたが（山田・國分, 2012, FTNL），
世界的にも知見が豊富な高温加圧酸分解容器を使用した溶液化については検討されていな
い．
本研究では，近年新たに導入された高温加圧酸分解容器（Model 4748: Parr 社製）を使って，高温高圧下でのジルコンの酸分解を試みた．実験に使用したサンプルは，カンボジア産のジルコン（粒径 1～数 cm 程度）を使用した．まず，ジルコンをアニーリングして放射線損傷を回復させるため，試料を白金坩堝に入れて電気炉で 900℃・48 時間加熱したのち，ス
テンレス乳鉢で粉砕して数十～数百 μm 程度の粒子片を得た．そのうち，5 粒子片を 1 つず
つ 29 M フッ酸に浸漬させ，220℃で 70 時間加熱して溶液化した．ジルコンが完全に分解されたことを確認するため，ICP‐MS（Agilent 7700x）で，XSCT‐8 標準溶液（SPEX）を用いた検量線法によって Zr 濃度を測定した．また，実験過程におけるブランク測定も行った．
結果として，理論値に近い Zr 濃度（50~60 wt%）が得られ，今回の条件下でジルコンは完全に分解されたと考えられる．一方で，一部の試料では Zr の回収率が低いデータが得られており，分解における操作過程を見直す必要がある．また，ブランクレベルの低減を検討する必要性が見いだされており，今後はクリーンブースでの作業や分析器具の選定を含めた分解過程の作業手順についても再検討し，当センターでの He 法におけるジルコンの新たなU・Th 濃度定量の技術整備を目指す．
【謝辞】東京大学の浅沼尚 博士には本研究に使用したジルコンを提供いただいた．本報告は平成 31 年
度放射性廃棄物共通技術調査等事業（放射性廃棄物に係る重要な基礎的技術に関する研究調査の支援等に関する業務）（国庫債務負担行為に係るもの）」の成果の一部である．

Email: fukuda.shoma@jaea.go.jp

24ジルコン(U-Th)/He 法の年代標準試料の探求（続報）：
複数のジルコン試料における年代学的検討
Exploration of the age standards for zircon (U-Th)/He method(follow-up): Chronometric investigations of several zircon samples
福田将眞（原子力機構）
・Barry Kohn（メルボルン大）・末岡 茂（原子力機構）・
檀原 徹（京都 FT）
・岩野英樹（京都 FT）
・田上高広（京大）
Shoma Fukuda (JAEA), Barry Kohn (Melbourne Univ.), Shigeru Sueoka (JAEA),
Tohru Danhara, (Kyoto FT), Hideki Iwano (Kyoto FT), Takahiro Tagami (Kyoto Univ.)
本講演では，ジルコン(U‐Th)/He 法（以下，ZHe 法）における年代標準試料の確立を目的として，前年度の報告（福田ほか, 2021, FTNL）に引き続き，候補となる複数のジルコン試料を対象とした年代分析の結果を報告する．
高レベル放射性廃棄物の地層処分における隆起・削剥の評価手法の一つである熱年代法のうち，閉鎖温度が低い手法（<200℃）に分類される He 法は，地殻浅部から地球表層における比較的低温の熱イベントの推定に応用される（Ault et al., 2019, Tectonics）．一方で，He法には年代標準試料が未整備であるという課題があり，最近では He 年代分析に供する標準試料の候補として，新たなアパタイト（Wu et al., 2019; 2021, Geostand Geoanal Res.）やジルコン（Tian et al., 2017, Chem. Geol.; Li et al., 2017; Yu et al., 2020, Geostand Geoanal Res.;
Kirkland et al., 2020, Geochim Cosmochim Acta）が報告されている．
本研究では ZHe 年代標準試料に適用可能な新たなジルコン試料を探求する目的で，U‐Pb
法の年代標準試料である OD‐3，フィッション・トラック（FT）法の年代標準試料である Mt.
Dromedary，および国内の地質試料である鷲走ヶ岳月長石流紋岩（WSF1）と濃飛流紋岩（Site‐43）を新たな標準試料の候補として検討した．これらの試料は ZHe 年代の報告例こそないものの，U‐Pb 法や FT 法などの他の年代測定法に基づく年代データの報告例が存在し，特に OD‐3 や Mt. Dromedary については既往データが豊富である．また，これまで筆者らが報告した仁左平デイサイト（福田ほか, 2021, FTNL）や歌長流紋岩（Fukuda et al., 2021，
Thermo2021），FT 法の標準試料である Buluk tuff の ZHe 年代測定の結果との比較を行い，標準試料としての適性を評価した．
メルボルン大学で実施した ZHe 年代測定の結果として，OD‐3 の加重平均年代は 29.8 ±2.4 Ma（以降，誤差範囲は 2σ 表示），Mt. Dromedary は 95.3 ± 2.4 Ma，WSF1 で，17.8 ± 1.1
Ma，Site‐43 で 50.6 ± 2.9 Ma が得られた．これらの年代値は既往年代データと整合的ない
し比較的若く，特に Site‐43 は二次的な加熱を被った可能性が示唆される．先行研究のものを併せて現状得られている 7 試料中では，歌長流紋岩（TRG04‐21）の ZHe 単粒子年代はばらつきが小さく，複数手法の年代値が整合的かつ親核種濃度も比較的均質で粒径も適当であるため，適性が高いと結論付けた．今後は ZHe 年代のばらつきの要因を詳細に検討するため，ジルコン粒子内の親核種濃度の分布や包有物の有無などの把握を目的とした化学分
析や鉱物組織の観察などを実施予定である．
【謝辞】本報告は「平成 31 年度放射性廃棄物共通技術調査等事業（放射性廃棄物に係る重要な基礎的技術に関する研究調査の支援等に関する業務）（国庫債務負担行為に係るもの）」の成果の一部である．

Email: fukuda.shoma@jaea.go.jp25

照来層群歌長流紋岩から得られたジルコン U–Pb 年代
U–Pb zircon dates from the Utaosa Rhyolite of the Teragi Group
長田充弘（JAEA）・福田将眞（JAEA）・末岡 茂（JAEA）・中嶋 徹（JAEA）
梶田侑弥（京都大）
・南 沙樹（京都大）
・岡本 晃（京都大）
・田上高広（京都大）
Mitsuhiro Nagata, Shoma Fukuda, Shigeru Sueoka, Toru Nakajima (JAEA),
Yuya Kajita, Saki Minami, Akira Okamoto, Takahiro Tagami (Kyoto Univ.)
近年，ジルコンを用いた閉鎖温度の異なる様々な年代測定（U–Pb，Fission‐Track，(U–Th)/He など）が行われており，各測定には標準試料となるジルコンが欠かせない．
著者らは現在，年代測定に適したジルコン標準試料の探求を行っており，本発表では，その一環で行った照来層群歌長流紋岩中のジルコンの U–Pb 年代について検討した結果を予察的に報告する．照来層群は下位より，基底礫岩層，歌長流紋岩，湯谷礫岩層，
春来泥岩層，および寺田火山岩類とされているが（例えば，[1]），歌長流紋岩は照来層群中の流紋岩および同質火砕岩の総称であり，必ずしも上述した層序ではない．試料は[2]や[3]により，2.42 ± 0.13 Ma（95%Confidence Interval; 以下，CI）および 2.77 ± 0.20
Ma（95%CI）の(U–Th)/He 年代が得られている試料（TRG04‐21 および TRG07‐21）と同一である．
また，TRG04‐21 は[1]の TRG04 と同一露頭より採取した試料であり，TRG04
からは 2.72 ± 0.22 Ma（2σ）のジルコン Fission‐Track 年代，2.30 ± 0.20 Ma（2σ）の黒雲
母 K–Ar 年代，および 2.61 ± 0.36 Ma（2σ）のジルコン(U–Th)/He 年代[4]も得られている．ジルコンは，日本原子力研究開発機構（JAEA）東濃地科学センター設置の電子マ
イクロプローブアナライザを用いて，カソードルミネッセンス（CL）像を取得した．得られたジルコンは長軸約 55–550 μm，短軸約 30–120 μm，アスペクト（長軸/短軸）比
1.1–5.5 の短柱状～長柱状の自形を呈し，CL 観察では明瞭なコア・リム構造や累帯構造を示さない．同センター設置のレーザーアブレーション・マルチコレクター誘導結合プ
ラズマ質量分析装置を用いて U–Pb 同位体を測定した．TRG04‐21 および TRG07‐21 から得られた U–Pb 年代は，いずれも 2.5–3.0 Ma を示し，それぞれ 2.65 ± 0.16 Ma および2.66 ± 0.15 Ma（いずれも 2σ）の 238U–206Pb 加重平均値を得た．得られた年代は先行研究による年代値と矛盾しないため，歌長流紋岩のジルコンは閉鎖温度が高い U–Pb 系から低い(U–Th)/He 系まで有効である可能性がある．今後，更なる各種年代や U，Th，希
土類元素などの元素濃度の測定から本ジルコンが標準試料として適切か検討する．
本研究は，平成 31 年度放射性廃棄物共通技術調査等事業（放射性廃棄物に係る重要な基礎的技術に関する研究調査の支援等に関する業務）（国庫債務負担行為に係るもの）」の成果の一部である．
References:[1]

宇都ほか(1994) 地質雑，100，787‐798.

[2]

Fukuda et al. (2021) Thermo2021 Abst, https://doi.org/10.1002/essoar.10507910.1[3]

福田ほか（2022）第 46 回 FT 研要旨[4]

Tagami et al. (2003) EPSL, 207, 57‐67.

E-mail: nagata.mitsuhiro@jaea.go.jp

26熱年代学的手法に基づく谷川岳地域の熱史・削剥史の推定
Estimation of thermal/denudation histories in the Tanigawa-dake area based onthermochronological methods
南 沙樹(京都大)，末岡 茂，福田将眞，長田充弘(JAEA)，Barry, P. Kohn(メルボルン大)，横山立憲，鏡味沙耶 (JAEA)，梶田侑弥，田上高広(京都大)Saki MINAMI (Kyoto Univ), Shigeru SUEOKA, Shoma FUKUDA, Mitsuhiro NAGATA (JAEA), Barry, P.
Kohn (Melbourne Univ), Tatsunori YOKOYAMA, Saya KAGAMI (JAEA), Yuya KAJITA, Takahiro
TAGAMI (Kyoto Univ)
一般的に花崗岩は，地下数 km～数十 km の深部で形成される．したがって，最近形成された若い花
崗岩が，現在地表に露出する地域では，極めて急速な隆起・削剥が起きている可能性がある．世界的に見ると，約 5 Ma より若い花崗岩の分布は，変動帯に集中している[1]．変動帯にある日本列島でも，飛騨山脈の黒部川花崗岩[2]や，南部フォッサマグナ地域の丹沢トーナル複合岩体[3]などで，ジルコン U-Pb 年代測定（閉鎖温度>900 ℃）により数 Ma 以内の若い形成年代が報告されている．
本研究の対象地域である谷川岳地域は，東北日本弧南部の背弧側に位置し，その地質は主に，後期白亜紀～古第三紀の花崗岩類と，これらに貫入する鮮新世の谷川岳花崗岩類[4]（赤湯岩体・谷川
岩体・巻機岩体）から成る．先行研究では，谷川岳花崗岩類について，形成年代を表すジルコン UPb 年代(約 4.0～3.2 Ma[4])と，約 280℃付近の冷却年代を表す,ジルコンのフィッション・トラック(ZFT)年代(約 3.3～2.9 Ma[5])及び，350～400℃付近の黒雲母 K-Ar 年代（約 3.9～3.1 Ma[6,7]）などが報告されている．しかし，約 280℃より低温域における熱史は不明である．
本研究では，後期白亜紀水上石英閃緑岩と谷川岳花崗岩類について，[4]で未測定の地点に U-Pb 年
代測定を実施し，約 200℃以下の低温側の熱史・削剥史を推定するためにジルコンとアパタイトの(U-Th)/He 年代測定（ZHe 年代：閉鎖温度 160～200℃, AHe 年代：閉鎖温度 55～80℃）を実施した．
その結果，谷川岳花崗岩類は，ジルコン U-Pb 年代測定により，約 6.0～3.2 Ma の間に少なくとも 3
回の異なる時代の貫入によって形成されたことが明らかとなった．また，最近の山地形成に関連した削剥を最も反映していると期待される，AHe 年代の閉鎖温度から地表温度(10℃)の平均冷却速度
は，山頂稜線の東側に位置する巻機岩体と水上石英閃緑岩で 13～36℃/Ma，稜線西側の谷川岩体の 1
地点(AHe 年代：約 1.2 Ma)で 36～60℃/Ma と推定された．稜線東側では，AHe 年代が約 3.0～2.0 Ma
頃に集中しており，この時期の急速な削剥が示唆される．AHe 年代から得られた削剥速度について，
丹沢山地[8]や東北日本弧[9]と比較すると，谷川岳地域の削剥速度は，島弧-島弧衝突帯の丹沢山地
や，歪の集中で知られる奥羽脊梁山地のような地殻変動が活発な地域に匹敵することが示唆された．
[謝辞] 本研究は経済産業省資源エネルギー庁委託事業「令和 3 年度高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業（地質環境長期安定性評価技
術高度化開発）（JPJ007597）」の成果の一部である．本研究は文科省科研費 21K03730 によって助成された．CL 像の撮影は，JAEA の小北康弘研究員，京都大学の鈴木康太氏にご助力いただいた．
References: [1] Harayama (1992) Geology, 20, 657-660, [2] Ito et al. (2013) Sci. Rep. 3:1306, [3] Tani et al. (2010) Geology, 38, 215-218, [4] Minami et al. (2021) EPS.
231:73, [5] 大平・本多 (1999) FTNL, 12, 61-63, [6] 川野ほか (1992) 岩鉱, 87, 221-225 [7] 佐藤 (2016) 群馬県立自然史博物館, 20, 85-104, [8] Yamada & Tagami(2008) Jour. Geophys., Res., 113, B03402, [9] Sueoka et al. (2017) EPS. 69:79.

E-mail: minami.saki.34m@st.kyoto-u.ac.jp

27

滝谷花崗閃緑岩：傾動隆起した岩体それとも再生プルトン？
Takidani Granodiorite: a tilted and uplifted block or a resurgent
pluton?
伊藤久敏（電力中央研究所）
Hisatoshi Ito (CRIEPI)
北アルプスには，露出面積の広い（>20 km2）
，2 つの第四紀深成岩体（黒部川花崗岩体，滝谷花崗閃緑岩体）が存在する．これらの深成岩体は，超巨大噴火（それぞれ，爺
ヶ岳火山岩類，穂高安山岩を噴出した噴火）後に生成した深成岩体であり，黒部川花崗岩体については，再生プルトンとして，マグマの浮力により，激しい隆起・浸食を経て，地表に露出するに至ったことを指摘した[1]．今回，滝谷花崗閃緑岩と穂高安山岩について実施したジルコンの U-Pb 年代測定結果を主な根拠として，滝谷花崗閃緑岩体についても，黒部川花崗岩体と同様の過程を経たことを指摘する．
今回，滝谷花崗閃緑岩体から 9 地点，穂高安山岩体から 4 地点で試料採取を行い，ジルコンの U-Pb 年代測定を行った．それぞれの地点で得られた粒子年代をまとめ，確率密度曲線とヒストグラムを作成したところ，図 1 に示すように，滝谷花崗閃緑岩と穂高安山岩はそれぞれ，1.4 Ma と 1.9 Ma にピークを持つ年代分布を示した．大略的には，
穂高安山岩が 1.9 Ma 頃に噴出し，50 万年後の 1.4 Ma 頃に，再注入したマグマが固結し，滝谷花崗閃緑岩になったと考えられる．1.55 Ma に爺ヶ岳火山岩類が噴出し，1.0
Ma 頃に生成した黒部川花崗岩[1]とは，噴火から花崗岩の生成に至る期間がほぼ同じ（50～60 万年間）であり，滝谷花崗閃緑岩分布域も黒部川花崗岩分布域と同様のメカニズ
ムで超巨大噴火の発生から現在の地形形成に至ったことが推測される．

90

50
40
30
20

25
20
15
10
5

10
0

Hotaka Andesite(n=87)

NumberNumber60

1.9 Ma

30

0

1

2

3

4

5

6

Age (Ma)

7

8

9

0

10

0

1

2

3

4

5

6

Age (Ma)78

9

Relative probability

70

35

Relative probability

Takidani Granodiorite(n=137)

1.4 Ma8010

図 1： 滝谷花崗閃緑岩と穂高安山岩のジルコン U-Pb 年代測定結果
References:[1] Ito et al. The Quaternary Kurobegawa Granite: an example of a deeply dissected resurgent
pluton. Sci. Rep. 11, 22059 (2021).

28

Ai-in-hornblende 地質圧力計を用いた削剥史の制約：
太平山複合プルトンへの適用
Constraints on the exhumation history using Al-in-hornblende geobarometer:
application to the Taiheizan composite pluton
中嶋

徹(JAEA), 長田

充弘(JAEA), 小北 康弘(JAEA), 福田 将眞(JAEA), 末岡 茂
(JAEA)
Toru Nakajima (JAEA), Mitsuhiro Nagata (JAEA), Yasuhiro Ogita (JAEA), Shoma Fukuda(JAEA), and Shigeru Sueoka (JAEA)

地質学的タイムスケールにおける山地の削剥史を明らかにする手法として代表的なものに熱年代学的手法がある. 熱年代学的手法は冷却史を削剥史に読み替えるという性質上,熱史が複雑な地域や地質帯への適用が困難である. 近年, 花崗岩の形成年代と固結深度を求めることにより, 熱史が複雑な地域において削剥史を復元した事例が報告されている(Kawakami et al., 2021). 本研究では東北日本背弧側の太平山地に分布する太平山複合プルトン(加納ほか, 1966)に対しジルコン U–Pb 年代測定及び地質温度圧力計の適用を行い, 削剥史の復元を試みた.
太平山複合プルトンより, 3 つの岩石試料(FSN21-01, 06, 12)を採取した. FSN21-01 は暗色
包有岩を含む黒雲母―角閃石斑状花崗岩であり, 11.4 ± 0.2 (2σ) Ma のジルコン U–Pb コンコ
ーディア年代が得られた. FSN21-06 と 12 は粗粒な黒雲母-角閃石花崗岩であり, それぞれ
103.4 ± 2.0 Ma と 115.6 ± 2.2 Ma のジルコン U–Pb コンコーディア年代が得られた. いずれの試料のジルコンについても, 多くはカソードルミネッセンス像で不連続組織が確認されず,
不連続組織を呈するものについてもコア-リム間での有意な年代差が確認されなかったため,
これらの年代値は固結年代として解釈した.
各試料中の角閃石について, 岩石組織観察に基づき自形を呈する斜長石のリムと共存する領域を認定し, Al-in-hornblende 地質圧力計(Mutch et al., 2016)を適用した. また, これらの角閃石–斜長石ペアに対し角閃石–斜長石地質温度計(Holland and Blundy, 1994)を適用した.
その結果 FSN21-01 では約 0.2 GPa, 724.5 ℃, 06 では約 0.5 GPa, 657.8 ℃, 12 では約 0.4 GPa,644.1 ℃の温度圧力条件が得られ, 誤差範囲(±0.05 GPa, 75 ℃)でハプロ花崗岩の含水ソリ
ダス上に乗ることが確認された. 岩石の密度を 2700 kg/m3 として固結深度を計算し, 固結
年代と組み合わせて各試料の平均削剥速度を計算すると, FSN21-01 は 0.6 km/Myr, 06 は
0.2 km/Myr, 12 は 0.1 km/Myr となった. 以上の結果から, 太平山地における削剥速度が中新世以降に 3–6 倍程度加速したことが示唆される.
ACKNOWLEDGMENTS
この研究は科学研究費助成事業基盤研究(C)「熱年代学による島弧の山地形成論の新展開と内陸地震発生メカニズムの解明」(21K03730)の成果の一部である。

References:[1] Holland, T., & Blundy, J. (1994). Contributions to Mineralogy and Petrology, 116, 433–447.
[2] 加納博, 矢内桂三, 辻萬亀雄, 河瀬章貴, 蟹沢聰史. (1966). 地団研専報, 16, 1–15.
[3] Kawakami, T., Sueoka, S., Yokoyama, T., Kagami, S., King, G. E., Herman, F., Tsukamoto,S., & Tagami, T. (2021). Island Arc, 30(1), e12414.
[4] Mutch, E. J. F., Blundy, J. D., Tattitch, B. C., Cooper, F. J., & Brooker, R. A. (2016).
Contributions to Mineralogy and Petrology, 171, 85.

29東北日本南部北上帯に分布する高圧変成岩類の岩石学とジルコン U－Pb 年代：
古東アジア大陸縁辺の古生代テクトニクスへの制約
Geochemistry and zircon U–Pb dating of Paleozoic high-pressure
metamorphic rocks in South Kitakami Belt,
northeastern Japan: Constraints on Paleozoic tectonics alongproto-East Asian continental margins.
岡本彩香（千葉大学）、市山祐司(千葉大学)、伊藤久敏(電力中央研究所)、
田村明弘(金沢大学)、森下知晃(金沢大学)
Ayaka Okamoto (Chiba Univ.), Yuji Ichiyama (Chiba Univ.), Hisatoshi Ito (CRIEPI),
Akihiro Tamura (Kanazawa Univ.), Tomoaki Morishita (Kanazawa Univ)
南部北上帯には蛇紋岩や角閃岩を伴って低温高圧型の変成岩が母体、山上、松ヶ平、八茎地域に分布しており、これらは一連の古生代高圧変成岩(母体－松ヶ平帯)に属すると考えられてきた。本研究では南部北上帯に分布する角閃岩などの変火成岩類の岩石学的・放射年代学的研究と、母体－松ヶ平帯を構成する砂質片岩から砕屑性ジルコンの U－Pb 年代による原岩の堆積年代の推定、地質学的対比、後背地の解析を行うことで、
古東アジアのテクトニックな環境場に対する岩石学的・放射年代学的制約を行った。変火成岩類は変成相と微量元素の特徴から 4 つのグループに分類される。Group1～
Group3 は緑簾石角閃岩相～角閃岩相であり、Group4 は青色片岩相である。希土類元素パターンや微量元素パターン、初生的な化学的情報を保持するジルコンの微量元素の特徴も考慮して総合的に検討した結果、Group1 は島弧環境で、Group2 と Group4 は海底拡大環境で、Group3 は海洋性島弧形成初期の環境で形成された可能性が示唆される。
Group1 から得られた火成ジルコンの加重平均年代は 482.3±6.1 Ma、Group2 は約 475
Ma であり、Group1 と Group2 の原岩の火成活動がほぼ同時期にあったと考えられる。
さらに Group2 からは 468 Ma の変成年代が得られた。このことは、この時期に海嶺の沈み込みが起きたことを示唆しており、Group2 は熱い海洋地殻の沈み込みに由来する。
この海嶺沈み込みは、Group1 と 3 の島弧基盤を削る構造侵食をも促進したと考えられる。砂質片岩の砕屑性ジルコン U－Pb 年代値は、最も若い年代値 (356－386 Ma)と最も若い年代ピークの加重平均年代(416－475 Ma)で類似した値を示し、年代分布頻度は同じ後背地からの砕屑物供給を示唆する。母体－松ヶ平帯は、従来考えられていたように同じ石炭紀の低温高圧変成帯を形成していることが追認された。Group4 はこの頃に沈み込んだ冷たい海洋地殻であろう。さらに砂質片岩には新原生代を示す先カンブリアの砕屑性ジルコンが含まれているため、その供給源が南中国地塊であったことを示唆し、砂質片岩はデボン紀以降に堆積した後、石炭紀に沈み込みと変成作用を経験したことが明らかとなった。岩石学的・放射年代学的特徴は、西南日本内帯の蓮華帯や外帯の黒瀬
川帯と調和的であり、これらの地質帯が古生代前期に発達した一連のプレート収束域で形成されたと考えられる。以上の結果は、南部北上帯がオルドビス紀からデボン紀にかけて南中国地塊縁辺部で発達した沈み込み帯の発生、海嶺の沈み込み、構造浸食と変成帯の形成の諸過程を記録していることを示している。

E-mail: afwa6805@chiba-u.jp30

ジルコン U-Pb 年代と地球化学的特徴に基づいた
舞鶴帯形成過程の検討―南中国地塊東縁におけるペルム紀背弧拡大の証拠―
Geochemistry and Zircon U-Pb geochronology of Maizuru Belt,
southwest Japan: Permian backarc spreading in eastern margins ofSouth China Craton.
橋本昭平（千葉大学）・市山祐司（千葉大学）
・伊藤久敏（電力中央研究所）
・
田村明弘（金沢大学）・森下知晃（金沢大学）
Shohei Hashimoto (Chiba Univ)，Yuji Ichiyama (Chiba Univ)，
Hisatoshi Ito (CRIEPI)，Akihiro Tamura (Kanazawa Univ)，
Tomoaki Morishita (Kanazawa Univ)
日本列島にはロディニア超大陸の分裂以降約 7 億年の造山帯の歴史があるが，中生代以前の基盤岩は多くが失われてしまっている．その中にあって西南日本内帯の舞鶴帯はペルム紀のオフィオライト質基盤岩が広範囲に分布する地帯として知られている．近年
舞鶴帯北帯や津和野地域から古生代前期や古原生代といった古い年代を示す花崗岩類が見いだされるなど，舞鶴帯にはアジア大陸東縁の地帯構造の復元や進化過程の解明において重要な情報が残されている．本研究では舞鶴帯の古期岩類とペルム紀オフィオラ
イト（舞鶴帯南帯）との関係を明らかにし，古生代東アジア東縁のテクトニクスを復元するため，舞鶴帯北部地域（舞鶴帯北帯，北部貫入岩体）の変深成岩類のジルコン
U-Pb 年代測定と岩石学的特徴の検討を行った．北部貫入岩体は，変斑れい岩～変閃緑岩と超苦鉄質集積岩から構成される．全岩化学組成は，変斑れい岩は中央海嶺玄武岩質マグマから，変閃緑岩は島弧ソレアイト質マグマから形成された事を示唆する．ジルコ
ン U-Pb 年代は南帯とほぼ同時期の 272.57±4.34～292.08±3.85 Ma を示す．一方，舞鶴帯北帯では，島弧マグマの性質を示す閃緑岩～花崗岩から構成され，ジルコン U-Pb
年代は 1 試料からは南帯と同じ年代が得られ（290.44±1.88 Ma），他の 2 試料からは南
帯と同じ年代のジルコンに加え，古生代前期（421.1±19.2～510.6±19.0 Ma）や原生代（583.2±23.6～1780.0±57.3 Ma）の年代を示すジルコンが確認された．これらの古い年代のジルコンは捕獲結晶であると考えられ，新原生代の年代を示すジルコンが含まれていることは南中国地塊での形成を示唆する．舞鶴帯は南中国地塊の東縁で大陸地殻を割って形成されたペルム紀の島弧－海盆系として発達し，その一部に取り残された大陸地殻の断片が古期岩類として点在するのだろう．

31

210

Pb dating result of lacustrine sediment: Tsagaan lake in Valley of
the Gobi Lakes in Mongolia

Shuukhaaz Ganbat1, Noriko Hasebe1, Davaadorj Davaasuren2, Uyangaa Udaanjargal1,
Shibuya Yuma1(Division of Natural System, Institute of Nature and Environmental Technology,
Kanazawa University1, School of Arts and Sciences, National University of Mongolia2)
Mongolia is a landlocked country in North-Central Asia and climate is extremely variable
relative to countries with same latitude, as it is controlled by the Westerlies, East Asian Summer
Monsoon (EASM), and Siberian anticyclone. The climate change intensively impacts theirenvironment and residents there. In these reasons, paleoenvironment study is an important tounderstand the intensity of climate change and other related environmental fluctuations, so forth
to establish the environmental management for the most impacted regions. A reliable age dating
method is required for the paleoenvironment studies to explain when the climate was changed.
Thus, we aim to conduct the lake sediment analysis and the 210Pb dating for the recent sedimentfrom Tsagaan lake in Mongolia.
A total 210Pb activity in the sediment is comprised of the unsupported (210Pbxs) and supported
210

Pb. A fraction of the 222Rn atoms produced by the decay of 226Ra in soils escape into theatmosphere where they decay through a series of short-lived radionuclides to 210Pb. Whereas,
supported 210Pb radionuclide is continuously produced by the in-situ decay of 226Ra in bottom
sediments. 210Pbxs is expressed as subtracting the supported 210Pb from total 210Pb. The 210Pbxs
concentration is exponentially decreased along the sediment profile. Based on the exponentiallydecreasing pattern of 210Pbxs profile, it is possible to establish the last ~150 years of sedimentchronology. We retrieved a short core sample (~130 cm depth, CoreID - 18TS1) from the Tsagaan
lake in 2018.

The activity concentration of each sample was measured by a high purity Ge-

detector in the RI laboratory, Kanazawa University. In addition, the sediment characteristics were
measured for this study.
A concentration of 210Pbxs was 132 Bq/kg on the sediment-water interface (SWI). An anomaly
pattern of 210Pbxs was observed between 18 and 25 g/cm2 depth. The CRS model [1] of can’t prove
the potential age range (~150 year) for the analyzed core sample. The model indicates 70 years at
17 g/cm2 depth based on exponential pattern found in the upper part of the sediment. In addition,
the sediment accumulation rate fluctuates between 0.1 – 0.8 g/cm2 year, a higher accumulation
rate was identified in the upper layer (0 - 4 g/cm2 depth). Environmental change will be discussed
by the sediments characteristics and age model.
References:[1] P. G. Appleby and F. Oldfield (1978), “The calculation of lead-210 dates assuming a constantrate of supply of unsupported 210Pb to the sediment,” CATENA, vol. 5, no. 1, pp. 1–8, Apr.
1978, doi: 10.1016/S0341-8162(78)80002-2.

E-mail: g.shuuhaaz2@gmail.com

32

有孔虫の熱ルミネッセンス測定
Thermoluminescence measurement emitted from foraminifera
品田遥可, 佐川拓也，濵田麻希，長谷部徳子（金沢大学）
Haruka Shinada, Takuya Sagawa, Maki Hamada, Noriko Hasebe (Kanazawa
University)
有孔虫は, 酸素同位体分析により, 氷期・ 氷期サイクルに代表される地球の気候変動の研究に貢献する微化石である. 有孔虫の年代測定には, 14C 年代測定や，酸素同位体比
を酸素同位体標準曲線との相対的な照らし合わせなどが利用されているが，時代が古くなると変動曲線のマッチングが成功しない例もある．有孔虫の直接の年代決定が可能となれば，第四紀環境変動研究に貢献できる．
星の砂として販売されている有孔虫から，Calcarina と Baculogypsina に人工的にγ線照射を行い， TLCL を撮影したところ，赤く発光したことから，熱ルミネッセンス測定を実施した．これらの有孔虫で XRD による鉱物種の同定を行なったところ，方解石であった．単個体での TL 測定，複数個体での TL 測定を実施したが，TL グローカーブに大きな変化はなかく低温側 120℃と高温側 320℃に発光のピークがあった．有孔虫を粉末にして分析すると，表面積の増加と温度の伝わりやすさにより，シグナル強度が上昇し，とくに高温側の発光ピークの温度がやや低下した．ルミネッセンス測定装置に付属の x 線照射装置で線量を与え，１週間おいてから測定したところ，低温側のシグナルは残っていなかった．高温側のシグナルは発光温度がやや高温にシフトしシグナル強度がやや減少した．高温側のシグナルを使って線量応答性を調べたところ，調べた範囲(約500Gy まで）での直線性は良かった．天然の線量を保持した有孔虫を測定したところ，
低温側のシグナルは残っていなかった．高温側のシグナルを利用して見かけの蓄積線量を求めることができた．
また試験的に貝形虫でも測定をおこなったが，TLCI では有孔虫と同様に赤く発光したものの，TL グローカーブでは低温側の発光しか確認できなかった．測定した貝形虫
は有孔虫に比して小さかったため試料量が十分でなかったか，あるいは微量元素等の影
響で発光曲線が有孔虫とは異なっているのかもしれない．
今後化学組成分析や，シグナルの長期安定性等を評価し，蓄積線量が新に見積もれるかどうかの吟味を進めたい．

E-mail: mkn_to_bnn_3490@stu.kanazawa
33

大深度ボーリングコアを利用した multi-OSL 熱年代法による地殻浅部の古地温構造の復元：東濃地域における事例
Reconstructing the paleothermal structure of shallow crust in the Tono region
using multi-OSL-thermochronometry from deep borehole core
小形学 1・Georgina E. King2・Frédéric Herman2・末岡茂 1（1JAEA，2Univ. of Lausanne）
M. Ogata1, G.E. King2, F. Herman2, S. Sueoka1 (1JAEA, 2Univ. of Lausanne)
光ルミネッセンス（OSL）熱年代法[1]はフィッション・トラック（FT）法や(U–Th)/He 法といった既存の熱年代法では測定が困難な、過去数十万年の超低温領域（数十度）の熱史の推定を得意とする。そのため、一般的な地温構造を仮定すると、深度数百 m 以浅における侵食史の評価が期待できる。しかし、ルミネッセンス信号は数万年から数十万年で飽和するため、OSL
熱年代法による冷却・侵食速度の定量化は侵食速度の速い地域（数 mm/yr 以上）に制限される[2]。一方で、Guralnik et al.（2015）[3]は過去約 2500 万年間熱的に安定している地域で掘削された大深度ボーリングコア（ドイツ；KTB borehole）に長石の OSL 熱年代法を適用し、深度 1.1~2.3
km（40~75℃）のボーリング孔温度と OSL シグナルから復元した古地温構造が調和的であることを報告した。これにより、OSL 熱年代法は侵食速度の遅い地域の地殻浅部の古地温構造を復元できる可能性が示されたが、現状、論文化された研究例は Guralnik et al.（2015）の一例しかない。そこで、本研究では、10 万年スケールの侵食速度が 0.1 mm/yr 程度の東濃地域で掘削された「MIZ-1」ボーリングコア（岐阜県瑞浪市；掘削長 1300 m）に multi-OSL 熱年代法[4][5]を適用し、侵食速度が遅い地域に対する OSL 熱年代法による古地温構造復元の適用性を検証した。
IRSL の励起温度は 50、100、150、225℃とし（MET 法）[6]、放射線反応曲線測定、等温減衰
測定、フェーディング測定から、各 IRSL のカイネティックパラメータを求めた。これを基に、
過去 100 万年間の等温環境を仮定した環境温度の復元を試みた。IR100 シグナルの復元温度は現在温度と良い一致を示したが、IR50 シグナルでは過小評価、IR150 と IR225 シグナルでは過大評価された。しかし、いずれの IR シグナルも試料採取深度とともに復元温度が増加する傾向にあった。また、復元温度と試料採取深度を基に古地温勾配を求めた結果、IR100、IR150、IR225 シグナ
ルの古地温勾配（それぞれ 19.9、16.0、12.5℃/km）は現在の地温勾配（16.5℃/km）と良い一致を示した。これらの結果より、励起温度によって復元温度は過小・過大評価されてしまうが、環境温度（熱）によるルミネッセンス減衰傾向はいずれの励起温度でも見かけ上は反映されることが確認できた。また、過去から現在まで地温勾配が変化していないことから、東濃地域は
過去約 10 万年間熱的に安定しており、数 mm/yr を超えるような侵食は起きていないと推測され、東濃地域の 10 万年スケールの侵食速度（0.1 mm/yr 程度）と調和的な結果となった。これらより、侵食速度が遅い地域に対する OSL 熱年代法による古地温構造復元の適用性を確認する
ことができた。今後の課題は、OSL 熱年代法の適用可能性のより詳細な評価及び最適なカイネ
ティックパラメータの導出方法の確立による OSL 熱年代法の精度・確度の向上である。
本報告は経済産業省資源エネルギー庁委託事業「平成 30~令和 3 年度高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業（JPJ007597）（地質環境長期安定性評価技術高度化開発）」の成果の一部である。
References: [1] Herman et al. (2010). Earth and Planetary Science Letters. [2] Herman and King (2018).
Elements. [3] Guralnik et al. (2015). Earth and Planetary Science Letters. [4] Li and Li (2012). Tectonophysics.
[5] King et al. (2016). Quaternary Geochronology. [6] Li and Li (2011). Quaternary Geochronology.

E-mail: ogata.manabu@jaea.go.jp

34

超小型レーザー同位体分析計
Smallest laser isotope analyzer for light elements
山中千博、村山純平、瀧上駿（大阪大学）、橋爪光（茨城大学）

C.Yamanaka, J. Murayama, S.Takigami (Osaka Univ.), K. Hashizume, (Ibaraki Univ.)

レーザー同位体分析法は、実験室では、微量水分の定量や軽い分子ガスの同位体測定法として普及している。年代測定分野でも、酸素同位体比の測定あるいは、炭素同位体比の計測などの利用がなされている。通常の質量分析装置に対して、レーザー法は、感度の上で遜色なく、さらに半導体レーザーや小型の試料セルを用いることで、可搬可能なオンサイト分析装置として期待されており、すでにガス種の測定用としては、小型化されたレーザー分析計が 可搬型装置として市販されている。そこで、我々は、宇宙機搭載を可能とする微量水分/同位体分析装置を実用化するため、共振器長さ 5cm の超小型 CRDS（Cavity Ringdown Spectroscopy）同位体測定装置を開発している。

上の図は、1.4 ミクロン帯で測定した、地球標準水(220Pa)の同位体吸収スペクトルである。
このスペクトルには、HDO, HH16O, HH17O, HH18O の吸収が含まれていることがわかる。
講演では 装置の概要とともに HDO/HHO の検出限界などについて述べる。

E-mail: yamanaka@ess.sci.osaka-u.ac.jp35

フェーディング率と測定方法の関係
Relationship between fading rates and measurement procedures
林崎 涼（電力中央研究所）
Ryo Hayashizaki (Central Research Institute of Electric Power Industry)
長石の光ルミネッセンス (OSL) 年代測定法は，OSL 強度が自然減少する anomalous
fading (フェーディング) による年代の若返りが問題となる．その問題解決のため，フェー
ディングの補正手法がいくつか開発されている．正確なフェーディング補正をするには，
OSL 強度の時間経過での減衰率 (フェーディング率) を正確に把握する必要がある．フェー
ディング率は，既知の線量照射と様々な時間間隔で OSL 強度を測定するフェーディングテ
ストで求まる．しかしながら，フェーディングテストに用いる線量や時間，測定回数など
は試料の年代や研究者により異なっている．そのため，フェーディングテストにより得られたフェーディング率が正しいのか検討が必要である．
長石の OSL 年代測定法でフェーディングの影響を少なくする，もしくはほとんど無くす手法として，post-infrared infrared stimulated luminescence（pIRIR 法）がある．pIRIR 法
では，フェーディング率の g2days 値 (% / decade) が 1〜1.5 %/decade 程度の場合，フェーディングが起きている説得力のある証拠ではないと示唆されている (Buylaert et al. 2012)．
一方で，1〜1.5 %/decade 程度の g2days 値でも，フェーディングが起きているという主張もある (Li et al. 2019)．本研究では，最終間氷期の海成段丘堆積物を用いて，正確なフェー
ディング率を求める手法を検討した．pIR50IR290 法と pIR200IR290 法において，様々な線
量と時間間隔でフェーディング測定を実施した．
pIR50IR290 法で求められた年代は約 8 万年前で，フェーディングによる年代の若返りが確認された．様々な条件でのフェーディングテストの結果，全ての g2days 値は負の値を示し，かつ誤差の範囲内で一致した．本研究で実施した照射線量と時間間隔の範囲では，
pIR50IR290 法で求まる g2days 値は変わらないと考えられる．しかしながら，年代が若返っている試料の g2days 値が負の値であり，正確な OSL 強度の減衰率が求まっているとはいえない．pIR200IR290 法で求められた年代は約 12 万年前で，フェーディングによる年代の若返りはなかった．様々な条件でのフェーディングテストの結果，照射線量が飽和線量 (2D0) に近いときのみ g2days 値が正の値になった．これは，フェーディングテストで照射する線量が大きいほど，g2days 値も大きくなる関係 (Li and Li 2008) を示していると考えられる．本研究で用いた試料では，pIR50IR290 法で正確なフェーディング率を把握することが難しかった．このような試料では，pIRIR 法の中でも，よりフェーディングが起きにくい pIR200IR290法などが適していると考えられる．
References:
Buylaert et al. 2012. Boreas, 41, 435–451.
Li and Li. 2008. Journal of Physics D: Applied Physics, 41, 225502.
Li et al. 2019. Marine Geology, 416, 105980.

E-mail: XXX@gmail.com

36

東南極 Langhovde における海岸堆積物のルミネッセンス特性
Luminescence characteristics of coastal sediments in Langhovde,
East Antarctica
田村 亨・板木拓也（産業技術総合研究所）
・石輪健樹・菅沼悠介（極地研究所）・徳田悠希（鳥取環境大学）
・佐々木聡史（島根大学）
Toru Tamura, Takuya Itaki (AIST), Takefusa Ishiwa, Yusuke Suganuma (NIPR), Yuki
Tokuda (Tottori Univ. Environmental Studies), Satoshi Sasaki (Shimane Univ.)
第四紀後半における南極の海面変動は，気候変動に対する南極氷床を理解する鍵であるが，海面変動の復元は限定的である．東南極の Lützow-Holm 湾では、例外的に海岸堆積物から多数の放射性炭素年代が得られ，それに基づいて海洋酸素同位体ステージ（MIS）3 と完新世にそれぞれ現在よりも海面が高かったと考えられている．しかし，
MIS3 は放射性炭素年代測定の適用限界に近いため，OSL 年代など他の年代測定手法により検証することが必要である．また最終間氷期などの堆積物の編年に基づき，より長期の海面変動に関する理解をすすめる必要がある．そこでここでは Lützow-Holm 湾東岸の Langhovde で得られた海岸堆積物試料の光ルミネッセンス特性を調べ，また予察的な年代値を得た．石英の OSL は細粒も粗粒も非常に感度が低く，fast component も見られない信号で，年代測定には不適である．Langhovde の海岸は花崗岩や片麻岩がむき出しで，凹みにわずかな未固結堆積物が堆積している状態であり，多数の堆積サイ
クルを経ていないことが石英の感度が低い原因と考えられる．一方の長石 IRSL と pIRIR
は感度が高い．予察年代は海成の貝化石から約 6500 cal BP の放射性炭素年代が得られる層ではそれよりわずかに古い年代，その下位の更新統と考えられる層では MIS 7 のフェーディング補正年代が得られた．今後長石による OSL 年代測定を，従来 MIS3 に対比されている層を含めて広く展開していくことで，東南極における第四紀の海面変動史の理解が進展することが期待される．

E-mail: toru.tamura@aist.go.jp

37

九十九里浜現世海浜堆積物における IRSL と pIRIR の残存線量
IRSL and pIRIR residual doses of modern beach sands at Kujukuri
小森康太郎（東大院・産総研）
・田村亨（産総研・東大）
・根来湧輝・横尾健人（東大院・産総研）
Kotaro Komori (Tokyo University・AIST) ・Toru Tamura(AIST・Tokyo University) ・Yuki
Negoro・Kento Yokoo(Tokyo University・AIST)
長石の OSL（IRSL）は，石英 OSL を補完したり，それとは異なった用途に用いたりすることができる．長石の IRSL や pIRIR では，不完全な露光に伴う残存線量が生じやすい．残存線量は正確な年代を得るための課題である一方で，運搬~堆積の過程で露光する堆積物粒子の移動を考える手がかりになると考えられる．そこで本研究では，千葉県九十九里浜の現世海浜の表層堆積物のカリ長石 IRSL および pIRIR の残存線量の見積りを行った．温度条件を変えて結果を比較した．試料は中央部の 2 箇所，南部の 3 箇所に加え，九十九里浜の漂砂系の南端付近と考えられる（星上ほか，2006）和泉浦の海浜でも採取した．また，同時に地形の測量を行い海岸の縦断面との関係を検討した．
低温プレヒート（Ph；160℃~220℃）における IR50 の残存線量は，どの地点でも最大0.2 Gy 程度と低く，大きな差はなかった．同じ地点での pIRIR50/150 の残存線量は IR50 よりも最大で 0.6 Gy 程度大きく年代に換算して 200~300 年程度に相当する．また，
pIRIR50/290 の残存線量は pIRIR50/225 の 4 倍程度で，これは和泉浦の試料も同様であった．
九十九里浜中央部の堆積性の海岸と南部の侵食性の海岸では，高温 Ph（255℃およ320℃）での IR50 と高温 pIRIR（pIRIR50/290）に異なる傾向が見られた．堆積性の海岸では，これらの残存線量は波打ち際の前浜から 100~200 m 海側の前置砂丘に向けて顕著に低くなる．波により砂が堆積した後，風で陸側に輸送される際に露光していると解釈できる．最も傾向がはっきりしている pIRIR50/290 では，前浜と前置砂丘との間で最大 4
Gy 程度の差がある．このことは高温の信号で OSL 年代を測定する際に，連続する砂丘~前浜堆積物間の年代の差を大きく評価してしまう可能性を示している．一方で，南部の侵食性の海岸では海浜の幅が狭く，陸-沖方向で顕著な線量の変化はみられない．和
泉浦の試料は，九十九里浜の試料に比べ残存線量が大きく，pIRIR50/150 でおおよそ 1 Gy
前後，pIRIR50/290 で最大 10 Gy 前後の差がある．これらの残存線量に見られる傾向の差
は，砂の運搬経路やプロセスの差異を反映している可能性がある．
References:
星上幸良・宇多高明・野志保仁・小澤宏樹 2006．九十九里浜にかかわる土砂供給源に関するー
考察．海洋開発論文集 22:403-408

E-mail: 7142028052@edu.k.u-tokyo.ac.jp38

各種鉱物の LM OSL 信号特性
Characteristics of LM OSL signals from various minerals
高田将志（奈良女子大学）
TAKADA Masashi (Nara Women’s University)
第 四 系 の 年 代 測 定 に 用 い ら れ る 光 ル ミ ネ ッ セ ン ス （ OSL; optically stimulated
luminescence）信号は、通常、試料温度を一定に保ちつつ、励起光源から特定波長の光を一定の出力で照射することで得られる（CW OSL; continuous wave OSL）(Bulur et al.,2000)。これに対し、試料温度を一定に保ちつつ、励起光源の照射出力を一定速度で増大させて得られるルミネッセンス信号は LM OSL（linear modulated OSL）と呼ばれる（Bailey et al., 1997）。OSL 年代測定の測定対象試料としてよく用いられる石英は、LM法による測定から、通常、Fast, Medium, Slow など、光イオン化断面の異なる３系統の信号成分を有することが知られている。しかし、火山岩に含まれる石英粒子などの場合には、前述のうちの Fast 成分の信号が殆ど含まれず、OSL 年代測定の対象試料としては好ましくないことなども指摘されている。
本発表では、既往研究の蓄積が大きい石英試料の LM OSL 信号との比較などを通して、各種鉱物の LM_OSL 信号の特徴について紹介する。
（引用文献）
Bailey, R.M.,Smith, B.W., Rhodes, E.J.

(1997): Partial bleaching and the decay form characteristics of quartz

OSL. Radiation Measurements, 27, 123-136.
Bulur, E., Botter-Jensen, L., Murray, A.S. (2000): Optically stimulated luminescence from quartz measured
using the linear modulation technique. Radiation Measurements, 32, 407-411.

39

信号再生法を用いた重晶石の ESR 年代測定の試み
ESR Dating of barite with the regeneration protocol
豊田

新（岡山理科大学古生物学・年代学研究センター）
冨田麻起子（岡山理科大学大学院理学研究科）
廣田誠子（広島大学原爆放射線医科学研究所）
Shin Toyoda, Makiko Tomita (Okayama University of Science)
Seiko Hirota (Hiroshima University)
重晶石 (BaSO4) を用いたＥＳＲ（電子スピン共鳴）年代測定は、海底熱水性重晶石に応用されてきている[1]。より詳細で、確度、精度の高い年代測定を行うにあたっては、
総被曝線量をより正しく求める必要があるため、これまで用いられてきた付加線量法よりも、測定誤差が小さくなる信号再生法が有利であると考えられる。そこで、今回、海底熱水性重晶石のＥＳＲ年代測定の信号再生法の手順の開発を試みた。
試料として、すでに ESR 年代の求められている[2] Yoron（ESR 年代：70-150 yr）、
Gondo（ESR 年代：2500-3300 yr）の各海底熱水域から採取した試料、また年代の求められていない伊江山海底熱水域から採取した試料を用いた。
信号再生法では、加熱など、信号を消去した人為的な過程によって線量応答の感度が変化する場合があり、これを補正する必要がある。ルミネッセンス年代測定の手法を応用して、石英についてこの感度補正を行う手法が ESR 年代測定でも提案されている[3]が、これは線量応答が一次関数でなければならない。今回、線量応答が飽和曲線と直線の和の形で表される場合について、横軸のシフト量、縦軸のスケールの拡大率を最小二乗法で求めることによって、2 つの線量応答をフィットさせ、総被曝線量、感度変化を求める手法を開発し、図１、２のように得られた線量応答に適用した結果について報告する。

図 1 付加線量法による線量応答 (Yoron)
図 2 加熱後の線量応答(Yoron)
References:[1] Fujiwara, T., Toyoda, S., Uchida, A., Ishibashi, J., Nakai, S., and Takamasa, A. (2015)
Subseafloor Biosphere Linked to Global Hydrothermal Systems; TAIGA Concept, Springer,
Tokyo, 369-386.
[2] 藤原（2018）学位論文（岡山理科大学大学院理学研究科）[3] Toyoda, S., Miura, H., Tissoux, H. (2009) Radiation Measurements, 44, 483-487.

E-mail: toyoda@dap.ous.ac.jp40熱安定性を考慮したテフラ試料の総被曝線量評価
Evaluation of equivalent dose by tephra quartz considering thermal
stability
小畑直也・豊田 新（岡山理科大学）
Naoya Obata・Shin Toyoda（Okayama University of science）
石英を用いた ESR 年代測定法は約 1000 年～200 万年前の年代を得られる手法として期待されているが，信頼できる手法として確立できているとは言い難い．これは主に総被曝線量が正しく求められない場合があるためであり，その一因は信号の性質が十分に理解されていないことによる．例えば，花崗岩では Al 中心の方が高温まで安定であるのに対してテフラでは Ti 中心の方が安定であると確認されており（Toyoda and Ikeya,
1991, 1994 など），年代測定の際にどの信号を選択すべきかについての統一された見解が無い．また，人為照射後に生じる可能性のある不安定な信号を除去するプレヒートの必要性も度々論じられているものの（例えば Toyoda and Ikeya, 1994, Toyoda et al., 2006），
実施の要否やその条件が定まっているとは言い難い．使用する信号やプレヒート条件の選定には ESR 信号の熱安定性が参考となり，得ようとする年代に対して信号の寿命が十分に長いことが必要とされる．熱安定性の確認はこれまでにも行われている（Toyoda andIkeya, 1991, 1994, Rink et al., 2007, Tsukamoto et al., 2015 など）ものの，総合的に判断するにはデータが不足している．そこで，我々は起源の異なる石英に対して事前の照射やリセット条件を変えた加熱実験による信号の熱安定性の検討を進めている．
実施した加熱実験のうち，等時加熱実験からは加熱に対する信号の減衰傾向や飽和線量の異なる成分が同じ信号中に存在すること，低温の成分は放射線に対する感度が良い
こと，Al 中心の高温まで安定な成分は放射線への被曝によって獲得されること，加熱後の高温の成分は再生されにくいことなどが確認できた．また等温加熱実験からは,これらの信号の減衰は一次反応と二次反応の混合を示す結果が得られた．これらの傾向を参考に，石英形成後の自然放射線への被曝やリセット歴が単純であると一般的に考えられる，テフラ試料について 180，240，260，300，340℃でのプレヒートを行って総被曝線量を評価した．その結果，Al 中心は想定より小さな値であったのに対して，Ti‐Li 中心は260℃付近でプレヒートした場合に概ね想定される値が得られた．総被曝線量を評価す
る際は，石英形成後の被曝量や，被熱や露光によるリセット歴を考慮する必要があることが示唆される．
References:[1] Toyoda and Ikeya. (1991) Geochemical Journal, 25, 437‐445.
[2] Toyoda and Ikeya. (1994) Quaternary Science Reviews, 13, 625‐628.
[3] Toyoda et al. (2006) Quaternary Geochronology, 1, 320‐326.
[4] Rink et al. (2007) Radiation Measurements, 42, 1618‐1626.
[5] Tsukamoto et al. (2015) Radiation Measurements, 81, 9‐15.

E-mail: s20rd01on@ous.jp

41千葉石に含まれる有機ラジカルを用いた ESR 年代測定の試み
Preliminary ESR dating using organic radicals in chibaite
磯谷舟佑，横山優花，○谷篤史（神戸大学・人間発達環境学研究科），
西戸裕嗣（岡山理科大学・生物地球学部）
S. Isogai, Y. Yokoyama, A. Tani (Kobe University),and H. Nishido (Okayama University of Science)
千葉石は，二酸化ケイ素(SiO2)がかご状の結晶構造(シリカクラスレート)を形成し，そのかごの中に炭化水素などのガス分子を包接している化合物である[1]．天然のガス
ハイドレート(メタンハイドレートなど)と同様の包接化合物で，メタンやエタンに加えて，プロパンやイソブタンといった大きな炭化水素ガスも包接されている．千葉石は，
千葉県南房総市荒川の前期中新世の海底堆積岩層を高角に切るような石英脈から発見された．石英脈の形成に伴い千葉石は生成されたと考えられているが，千葉石の生成年
代を直接評価する方法は今のところない．
千葉石には天然の試料にメチルラジカルや tert-ブチルラジカルなどのラジカル種が残存していることが示されている[2]．これらの有機ラジカルを用いて千葉石の ESR 年
代測定ができるかもしれない．そのためには，放射線の照射線量に対する ESR 信号の応答性，放射線により生成するラジカル種の熱安定性やその量の飽和のしやすさについて調べなければならない．これまでの研究から，千葉石に含まれるメチルラジカル量は照射量に対して増加しないが，tert-ブチルラジカル量は増加することが分かっている．
そこで本研究では，tert-ブチルラジカルを ESR 年代評価の指標と考え，その線量応答性と熱安定性について調べ，千葉石の ESR 年代の推定を試みるとともに，より正しい年
代推定を進める上での課題について考えた．
天然の千葉石を乳鉢で砕き，γ線照射した試料 1 粒と未照射試料 1 粒を準備した．それぞれ小型電気炉を用いて試料を 150-420 ℃の範囲で 30 ℃ずつ昇温させ，それぞれ 15
分間ずつ加熱する等時アニーリング実験をし，ESR 測定を行った．また，別のγ線照射した試料 2 粒を用いて 200 ℃と 210 ℃で等温アニーリング実験を行った．さらに，未照射の千葉石試料 2 粒を用意し，γ線照射と ESR 測定をそれぞれの試料に 5 回繰り返
し，総被曝線量を評価した．X バンド ESR 分光器を用い，磁場変調は 0.1 mT，マイク
ロ波強度は 1 mW で測定した．γ線照射には 60Co 線源を使用した．
照射の有無によらず，tert-ブチルラジカルに加えメチルラジカルの信号が確認された．
tert-ブチルラジカルの量は 180-240 ℃で増加したが，240 ℃からは減少しゼロとなった．
また，γ線照射により tert-ブチルラジカル量は直線的に増加しており，付加線量法により求めた等価線量は 30 Gy となった．推定される年間線量率と房総半島南部の平均隆起速度を考えると，深度 150 m 付近で tert-ブチルラジカルが蓄積し始めたことになり，想定されている生成環境（深度 1.5-3.0 km）と大きく異なっていることが分かった．
References:[1] Momma (2011) Nature Commun., 2, 199.
[2] 楠木健太 (2019) 卒業論文.

E-mail: tani@carp.kobe-u.ac.jp42

ESR 応用計測研究会事務局より
当研究会は、株式会社 JEOL RESONANCE様からの開催協賛を頂いております。
ご支援のほど、御礼申し上げます。なお、本冊子は、研究会開催後の2022年5月31日の発刊です。第39巻を国際会議会議録としましたので、発刊順序がずれていますが、本巻を第38回会議録およびESR応用計測第38巻としています。
（１）メーリングリスト
ESR 応用計測研究会および、ルミネッセンス年代測定研究会は、同じメーリングリスト
サーバーを運用しています。esram-lumi@ml.esram.sunnyday.jp が会員宛メールです。参加ご希望の方は、cyamanaka@ess.sci.osaka-u.ac.jp にメールをお送りください。
（２）運用研究会開催費に関しては、原則研究会開催時に参加者から頂く形式です。研究会の個人年会費はございません。
（３）ESR 応用計測研究会誌のオンライン化
http://esram.sunnyday.jp/index.html 以下に PDFを掲載予定。
（４）原著論文の投稿
原著論文は査読制をとっています。研究会の会誌はISSN 番号も保有しております。
年に１回の出版ですが、迅速な出版、あるいはジャーナルに掲載しきれないデータ
集、卒論や修論などのエッセンスなどの記録に是非ご利用ください。なお、投稿料は無料です。また、本会誌はESRを含む基本的にあらゆる計測を対象としていますので、FTやルミネッセンス関連の投稿も歓迎いたします。

The 38th Workshop on ESR Applied Metrology
第 38 回 ESR 応用計測研究会
2021 年度ルミネッセンス年代測定研究会
第 46 回フィッション・トラック研究会 合同研究会
日程: 2022 年 2 月 21 日-22 日

ON LINE

山中 千博 (阪大)、豊田 新（岡山理大）、谷篤史（神戸大）

ESR 応用計測 第 38 巻 Advances in ESR Applications, 38, 2022
発行所 ESR 応用計測研究会
事務局 〒560-0043 豊中市待兼山町 1-1
大阪大学大学院理学研究科宇宙地球科学専攻 F216
発行人 山中 千博
発行日 令和 4 年 (2022 年) 5 月 31 日 （PDF）

JES-X3 series
電⼦スピン共鳴装置
JES-X310 / X320 / X330

低雑⾳Gunn発振器を改良し従来より⾼感度化を実現しました。
電⼦の挙動を間接・直接的に評価できる分析機器です。
年代測定から化学分析まで⾏えます。

ESRの適応対象

検査・評価
お茶
胡椒

OHO 2-・

過酸化 抗酸化機能評価
脂質照射⾷品検知
砂糖
ビール

殺菌・滅菌
活性
酸素

⽣体内 活性 医療 ⽣体内関連
REDOX 窒素
機能解析
⽣体膜
代謝・活性
反応解析 カプ
酸化還元状態セル

薬界⾯
漢⽅薬 活性剤
⽣薬
糖類
NO
NO 2

包接
化合物

気体

⻭
⾻

化⽯
岩⽯ 年代測定

バライト

触媒
ガラス

吸着
分⼦

線量計測
供給起源地推定

基礎研究
技術

有機
伝導体

超伝導体
半導体

ダイヤ
モンド

導電性
⾼分⼦

塗膜

⾼分⼦材料
光・熱重合過程
せん断効果
分⼦運動
など

太陽電池

錯体

磁性
⾼分⼦

合成樹脂

CVD膜

IGZO

液晶材料

導体
⾦属薄膜

性能・耐久性
再結合速度
耐圧特性
など

電⼦状態
など

潤滑油
⽯油

資源

電気材料

強磁性体
反磁性体

希⼟類

⽯炭
炭素

伝導度
など

有機
磁性体

磁気特性
など

宝⽯

無機材料

など

磁性材料

ルビー
真珠

セラミッ ⽋陥の位置・構造
結合状態
クス

DNA

劣化機構
反応機構
放射線
光照射効果
など

常磁
性体

サンゴ
⾙

⽯英

ESR

有機材料

磁性
薄膜
O2

⾷品

燃焼

メタン
ハイド
レート
炎
ガス

構
造
解
析

光触媒

遷移
⾦属

メタ
ノール

酵素

材料開発
http://www.j-resonance.com/