フィッション・トラック

ニュースレター

第22号

40-42

2009年

ハワイ海底溶岩のカリウム―アルゴン年代学
山崎誠子*・澤田遼太郎*・田上高広*・Michael O. Garcia**・高橋栄一***

Unspiked K-Ar geochronology for submarine lavas ofHawaiian volcanoes
Seiko Yamasaki*, Ryotaro Sawada*, Takahiro Tagami*, Michael O. Garcia**and Eiichi Takahashi****京都大学大学院理学研究科, Graduate School of Science, Kyoto University**ハワイ大学地質学・地球物理学学部, Department of Geology and Geophysics, University of Hawaii***東京工業大学大学院理工学研究科, Graduate School of Science, Tokyo Institute of Technology

はじめに

このような活動の空間的，時間的な分布や成因

ハワイの火山活動は溶岩の化学組成や活動様式は，現在まだ明らかになっていない．そこで本研により前盾状期（pre-shield stage），盾状期

究では，ハワイプルームが引き起こす海底での火（shield stage），後盾状期（post-shield

山活動の時間的分布を明らかにするために，カウstage），再生期（rejuvenated stage）の４段階

アイ沖の火山円錐丘から採取された溶岩を対象とに分けられる（Clague and Dalrymple,して，K-Ar年代測定をおこなった．

1987）．ハワイ火山の研究において，プルーム

ハワイ諸島の主要な８つの島の中でもっとも北中心から離れた場所で起こる火山活動については西に位置するカウアイ島は，ハワイ火山の中で再重要な課題の一つである．陸上で休止期の後に生期活動がもっとも長期間，広範囲にわたるとさ起こる再生期活動に加え，最近の調査では海底れている．陸上溶岩に関するこれまでの研究かにおいてもプルームの中心から離れた場所で活動ら，主要な活動期にあたる盾状期は5.1-3.9が 起 こって い る 可 能 性 が 指 摘 さ れ ， 併 せ てMa，後盾状期は3.9-3.6 Ma，休止後の再生期はSecondary volcanismと呼ばれている．しかし，2.4-0.15 Maであることがわかっている（佐野，2006; Clague and Dalrymple, 1988）．カ
ウアイ島の南方沖にはSouth Kauai Swellと呼ばれる隆起部があり（Fig. 1），カウアイ溶岩の地滑り堆積物と解釈されていた（Moore et al.,1994）．しかし，2007年9月に行なわれたハワ
イ大の潜水調査では，South Kauai Swellで無数の火山円錐丘が確認，調査され，これらが海底でのSecondary volcanismによる可能性が示唆された（Garcia et al., 2008）．本研究では2006-2007年のハワイ大の調査中にSouth KauaiSwellの11の火山円錐丘から採取された18試料を対象とした（Fig. 1）．試料の主成分元素組成分析から，12試料はソレアイト質玄武岩，5試料は
ア ル カ リ 質 玄 武 岩 で あ る こ と が わ か って い る（Swinnard et al., 2008）．
分析手法
試料はルーペ，薄片観察やK2O/P2O5，灼熱減量をもとに新鮮なものを選別し，180-250μmのFig. 1. South Kauai Swellと試料採取地点．試料は４ダイブと３ドレッジで採取された．

粒度にふるいがけを行なった．過剰アルゴンの影

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響を減らすため，測定にはマントル・ゼノリス，山腹に地滑りの形跡が見られないこと，また溶岩斑晶を取り除いた石基試料を用いた（Ozawa etの地球化学的特徴が陸上と海底で異なることかal., 2005）．アルゴン同位体の測定は京都大学

ら，地滑り起源の可能性を否定し，陸上での活動のVG Isotech社製VG3600型質量分析計を用いてとは別のSatellite shield起源であると主張してい感度法（Matsumoto et al., 1989）で行ない，質る．陸上の盾状期の中期〜末期にあたる4.7-3.9

量分別補正（Matsumoto and Kobayashi,Maに地滑りが起きたとすると，山腹には地滑り1995）を行なった．カリウムの定量は京都大学の形跡が残ることが考えられるため，年代測定結のアサヒ理化製作所製FP-33型炎光光度計を用い果からも地滑り起源の可能性は低いだろう．地球て，リチウム内部標準を用いた積分法（松化学的な特徴が前・後盾状期や再生期の溶岩に類本，1989）で行なった．

似したアルカリ質玄武岩は，年代測定結果より陸上 の 再 生 期 と 同 時 期 に 起 こっ た S e c o n d a r y

測定結果と考察

volcanism起源の可能性がある．陸上での<0.7

本 研 究 で 分 析 し た ソ レ アイ ト 質 玄 武 岩 はMaという非常に若い活動は，カウアイ島の南東4.7-3.9 Ma，アルカリ質玄武岩は1.9-0.4 Maと部の一部の火口に限られており（佐野2006），いう年代を示し，それぞれカウアイ陸上での盾状海底でもこのような非常に若い活動が見られたこ期と再生期の年代と一致した（Fig. 2）．特に，とは重要な結果である．現在マウナロア­キラウ

アルカリ質玄武岩２試料については，0.4-0.2

エア­ロイヒ火山の間に位置していると考えられMaというこれまで報告されている再生期の中でるハワイプルームの中心は，0.7 Ma遡っても現も最も若い年代に一致する年代値が得られた

在のハワイ島の範囲内であったと考えられ，カウ（Fig. 2）．

アイ沖ではプルーム中心から500 km以上離れたカ ウ アイ 沖 の 溶 岩 の 起 源 に は ( 1 ) 地 滑 り地点で火山活動が起こっていたことになる．この（Moore et al., 1994），(2)Satellite shieldと呼結果はプルーム中心から約300-550 kmに二次溶ばれる盾状期活動に伴う海底での活動融域ができる数値モデル（Ribe（Swinnard et al., 2008; Garcia et al.,Christensen, 1999）と調和的であり，今後さら2 0 0 8 ） ， そ して ( 3 ) S e c o n d a r yに海底まで含めて年代測定を進めることで，よりvolcanism（Clague et al., 2003）がその可能性詳細な空間分布が明らかになると期待できる．

andとしてあげられる．地球化学的特徴が盾状期溶岩に類似するソレアイト質溶岩の起源には(1)と(2)

文献の 可 能 性 が 考 えら れ る ． S w i n n a r d e t a l .

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Hawaiian-emperor volcanic chain, Part 1:滑りブロックではなく円錐丘であること，海底

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Fig. 2. 年代測定結果．左図は既報の年代分布を左から古い順に並べたもの．右図は本研究の分析結果を経度を横軸に並べたもの．誤差は2σ．

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Prof. Paper 1350, 5-54

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