フィッション・トラック ニュースレター

第 18 号

25-27

2005 年

ジルコン中のフィッショントラックの等温加熱実験−熱アニーリング特性に関する試料間比較−
松浦俊輔・田上高広

Isothermal annealing experiment of fission-tracks in zircon−Comparison of thermal annealing characteristics between samples−
Syunsuke Matsuura and Takahiro Tagami
京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻,

Division of Earth and Planetary Sciences, Graduate

School of Science, Kyoto University

はじめにした．

ＦＴ法では閉鎖温度は結晶中の線状損傷である

試料間比較により以下の５つのことがわかる．

ＦＴの修復 (熱アニーリング) 特性に依存する．

(1) 非アニ−リング時に NST・FCT94 の平均

ジルコンについてのこの特性は，室内での加熱実ＦＴ長 (ｃ軸から 60以上の角度を持つ) が他

験と天然での超深層ボーリング試料の解析から研の５試料に比べ有意に長い．

究されてきた (Yamada et al., 1995a,b; Tagami(2) 約 400℃では NST が BM4 より長いが，約et al., 1998)．しかしながら，その産出した地域・500℃以上においては両者に有意の差は観察され

年代・ＦＴ密度・化学組成の違いによって熱アニない．これは初期ＦＴ長を反映した結果と考えらーリング挙動が変化するかどうかはジルコンにつれる．

いてはあまりよくわかっていないのが現状である．

(3) 約 600℃において，TRG05･BM4 が FCT94･それを解明すべく本研究では，まず数種類のジル

KT06･LMR より短い．

コンについてマッフル炉により加熱実験を行い，(4) 約 650℃，約 700℃においては TRG05・ＦＴ長の測定を行った．そして仁左平デイサイト

TRG07 が NST・KT06・LMR より短い．

中のジルコン等の試料についてこれまでに報告さ(5) 一方，照射してＦＴ密度を増やした TRG07

れているデータと比較・検討した．

は高温において NST・FCT94 と似たＦＴ挙動を示す．

実験
本 研 究 で はLMR(LakeまとめMountainRhyodacite)，KT06 (湖東流紋岩)，FCT94 (Fish

本研究では，TRG05･TRG07 (非照射) と NST･Canyon Tuff)，NST (仁左平デイサイト)，BM4

KT06･LMR が高温領域において，異なるアニー(Bulk Member Tuff)，TRG05・TRG07 (照来層リング特性の違いが観察された．これは，試料間群歌長流紋岩) の計７試料を使用した．また，エでジルコンＦＴのアニーリング挙動が異なること

ッチングの基準は表面トラック長が２μｍである．

を示している．その原因としては，一番年代の若い TRG05･TRG07 (非照射) が特徴的なアニーリ結果と解釈

ング挙動を示したことから，年代・ＦＴ密度によ本研究でのＦＴ長データを表１に示す．また，ってアニ-リング挙動が変化する可能性が考えら

これまでに報告されている研究データは表２に示れる．一方，自発ＦＴを消さないまま照射してす．図１には試料ごとのＦＴ長データをプロット

KT06 程度にＦＴ密度を増やした TRG07 試料で25表１FT 長の測定結果

t= annealing duration (hr); T = annealing temperature (℃); n = number of grains in each mount; Nall =number of measured tracks for all crystallographic direction; N60 = number of measured tracks for >60
to c-axis; Lall = mean length for all crystallographic direction (μm); L60 = mean length with standard
error for >60 to c-axis (μm); sd60 = standard deviation for the length distribution of tracks for >60 toc-axis (μm); se = standard error of L60 for >60 to c-axis (μm); te = etching duration(hr); r = normalized
value of L by Ls (spontaneous tracks).

は，高温において KT06 等と似たＦＴ挙動を示す．これはαダメージがＦＴ挙動に影響しないことを示している．しかし，現時点では化学組成による影響は否定できない．
逆に，７試料のうち一番年代の古い LMR について は，そ のアニ ーリ ング挙 動には TRG05・
TRG07 以外の試料と比べ有意の差はほとんど観察されない．
また，どの試料もアニーリング温度が高くなるほど標準偏差が大きくなり，ＦＴ長分布の幅が広くなった．これはどの試料も同じようなＦＴ短縮の過程をたどることを示している．
図１ 本研究で用いた７試料と、LMR・TRG05 の2 つのデータをグラフ化した．標準誤差は ２σ．

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表２以前の研究による FT 長t = annealing duration (hr); T = annealing temperature (℃); n = number of grains in each mount; Nall =number of measured tracks for all crystallographic direction; N60 = number of measured tracks for >60to c-axis; Lall = mean length for all crystallographic direction (μm); L60 = mean length with standard
error for >60 to c-axis (μm); sd60 = standard deviation for the length distribution of tracks for >60 toc-axis (μm); se = standard error of L60 for >60 to c-axis (μm); te = etching duration(hr); r = normalized
value of L by Ls (spontaneous tracks).

謝辞

Yamada, R., T. Tagami and S. Nishimura, 1995a,

本研究の試料は吉岡哲氏に提供していただいた．

Confined fission-track length measurement ofzircon: assessment of factors affecting the

参考文献

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