フィッション・トラック

ニュースレター第29号

5-7

2016年

黒雲母の塑性変形を伴う破砕帯の活動年代：FT熱年代解析による制約
末岡茂*・島田耕史*・石丸恒存*・丹羽正和*・安江健一*
梅田浩司**・檀原徹***・岩野英樹***

Dating of crush zones associated with plastic deformation of biotite:
Constraints by ﬁssion-track thermochronometry
Shigeru Sueoka*, Koji Shimada*, Tsuneari Ishimaru*, Masakazu Niwa*,
Ken-ichi Yasue*, Koji Umeda**, Tohru Danhara*** and Hideki Iwano**** 日本原子力研究開発機構，Japan Atomic Energy Agency** 弘前大学，Hirosaki University*** 京都フィッション・トラック，Kyoto Fission-Track Co., Ltd.

はじめに（原子力機構，2014）．β系は最終的にα断層の活動時期の推定には，断層上を覆系に切断されるが，α系の中でさらに切断う新しい堆積層が有力な指標となるが（例関係を追跡すると，左ずれの後に数〜10cmえば，McCalpin, 2009），このような上載程度の右ずれが重複している箇所が最新活地層を伴わない基盤岩中の断層では，年代動面だと認定できる（原子力機構，制約は非常に困難になる．断層活動に関連

2014）．つまり，本露頭における断層の活した放射年代のリセットの検出（例えば，動ステージは少なくとも2回と考えられる．

Ikeya et al., 1982; Murakami & Tagami,

また，最新活動面も含めて，これらの断層2004; 雁澤ほか，2013）や，破砕帯中の鉱沿いには，塑性変形した黒雲母が普遍的に物脈や粘土鉱物の形成年代の測定（例え観察され，周辺の母岩自体が高温だった時ば，Zwingmann & Mancktelow, 2004;

期にずれ動いたと推測される（原子力機

Watanabe et al., 2008）なども試みられて構，2014）．江若花崗岩は，約68Maの貫いるが，現在，確立された手法は存在しな入以降，広域的な再加熱は被っていないがい．本研究では，黒雲母の塑性変形を伴う（末岡ほか，2016），露頭内には約19Ma

断層活動の時期について，FT熱年代解析にの玄武岩岩脈の貫入が確認できるほか（末よって制約を試みた事例を紹介する．

岡ほか，2016），熱水等による局所的な再加熱も否定できない．黒雲母の塑性変形温地質

度は約200〜300℃以上と高温で（小坂，対象としたのは，敦賀半島北端部の高速1986），数10〜100年以下の短期間でもア

増殖原型炉もんじゅ敷地内の剥ぎ取り露頭

パタイトFT（AFT）年代のリセットが期待に分布する断層で，主に約68Maに貫入したできるため，最新活動面沿いを中心にFT解江若（こうじゃく）花崗岩からなる基盤岩析を実施した．

中に分布しており，上載地層を伴わない．
結果・解釈

本露頭で見られる断層は，西北西走向左ずれのα系と北北西走向右ずれのβ系に大き二次的加熱を受けていない江若花崗岩のく分けられ，両者は互いに切ったり切られAFT年代は約50Maだが（末岡ほか，たりすることから共役関係だと考えられる

2016），最新活動面沿いの3地点では，こ5れより有意に若い年代が得られた．また，electron spin resonance on intrafault

AFT年代は概して玄武岩岩脈からの距離にmaterials. Science, 215, 1392-1393.
Ketcham R.A. (2005) Forward and

応じて若返る傾向が認められた（図1a）．

inverse modeling of low-temperature

特に，玄武岩岩脈直近の3試料ではFT長測thermochronometry data. Rev. Min.

定によりtotal annealingが確認できたが，Geochem., 58, 275-314.

これらのAFT年代は玄武岩の貫入時期と誤小坂和夫 (1986) in 唐戸俊一郎・鳥海光弘

差範囲で重なった．したがって，これらの編, 固体と地球のレオロジー, 5-4節,年代の若返りの原因としては，19Maの玄武287-298.

岩岩脈貫入の熱影響が示唆される。このこMcCalpin J.P. (2009) Paleoseismologyとは，1次元熱伝導モデルおよびFTアニーリ

2nd ed. Elsevier.

ングモデルに基づいたforward計算の結果か

Murakami M. & Tagami T. (2004) Dating

らも確かめられた（図1b）．以上より，本pseudotachylyte of the Nojima Fault

露頭の断層周辺が黒雲母の塑性変形温度まusing the zircon ﬁssion-track method.

で加熱されたのは，（1）約68Maの江若花

Geophys. Res. Let., 31, doi:

崗岩貫入直後の高温期か，（2）約19Maの10.1029/2004GL020211.

玄武岩岩脈貫入時，と推定される．熱影響

末岡茂ほか (2016) 複数の熱年代学的手法が及んだ範囲も考慮すると，α系とβ系がに基づいた江若花崗岩敦賀岩体の冷共役断層として活動していた時期は（1）に却・削剥史．地学雑誌, 125, 201-219.
Watanabe Y. et al. (2008) Attempt to対応していると考えられる．一方，α系のdetermine U‒Th ages of calcite veins

最新活動面の右ずれは，（1）と（2）のいin the Nojima fault zone, Japan.

ずれでも説明可能である．

Geochem. Jour., 42, 507-513.
Zwingmann H. & Mancktelow N. (2004)

謝辞

Timing of Alpine fault gouges. Earth

Barry Kohn教授（メルボルン大）には，Planet. Sci. Let., 223, 415-425.

FT長測定用のアパタイト試料に252Cf照射処理をしていただいた．柴田健二氏（原子力機構）には，EPMAによるアパタイトのCl濃度測定を実施していただいた．
引用文献
鴈澤好博ほか (2013) 光ルミネッセンスと熱ルミネッセンスを利用した活断層破砕帯の年代測定法．地質雑, 119,714-726.
原子力機構 (2014) 高速増殖原型炉もんじゅ
敷地内破砕帯の追加地質調査 全体とりまとめ報告, http://www.jaea.go.jp/04/turuga/jturuga/press/2014/03/
p140328-2.pdf.
Ikeya M. et al. (1982) Dating of a fault by

68016KGR-Mj

601240F4F78F6AFT age

F5F3200ZFT age
MP-37(gouge)

F2F105104AFT length
ZFT length

1520253035Obs. FT length ± 1ı (ȝm)

Obs. FT age ± 1ı (Ma)(a)0Horizontal distance from the basalt dyke (m)(b)
Basaltic dyke (W/2 = 1.5 m)

1660

4020128AFT age
ZFT age

4AFT length&DO)7OHQJWKı ȝPCal. FT age (Ma)80

ZFT length
0002468

Horizontal distance (m)図1 玄武岩岩脈からの距離 vs. FT年代・FT長．（a）観測値．（b）理論値．一次元熱伝導モデルで計算した玄武岩周辺の温度変化を用いて，HeFTy ver. 1.8.3（Ketcham, 2005）で計算．観測値と理論値は，絶対値・分布共におおむね調和的である．

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