ISSN 1340-900X

フ ィ ッ シ ョ ン ・ ト ラ ッ ク
ニ ュ ース レ タ ー
第３６号（２０２３年１2月）
日本フィッション・トラック研究会
第４７回フィッション・トラック研究会（２０２２年１２月５日 ー ６日

茨城県つくば市

文部科学省 研究交流センター）

鮮新世〜第四紀深成岩体の固結年代・深度に基づいた飛騨山脈黒部地域の削剥史
末岡 茂・河上哲生・鈴木康太・鏡味沙耶・横山立憲・芝崎文一郎・
長田充弘・山崎あゆ・東野文子・Georgina E. King・塚本すみ子・

Frédéric Herman・田上高広 ---------------------------------------------------------------- 1

ジルコンを用いたU-PbとU-Thの同時年代測定についての再評価
伊藤久敏 ------------------------------------------------------------------------------------- 4
日本の山岳地域におけるESR熱年代学の適用 ―試料の前処理によるESR信号への影響の評価―
梶田 侑弥・末岡 茂・谷 篤史 ・磯谷 舟佑・田上 高広 ---------------------------------------- 6
熱史からみたジルコンの標準試料への適性評価：石川県鷲走ヶ岳層の例
長田充弘・中嶋 徹・福田将眞・末岡 茂・八木公史・横山立憲 ----------------------------- 9(U-Th)/He法に係る湿式分析法の検討：検量線法による親核種濃度の定量の試み
福田 将眞・鏡味沙耶 ------------------------------------------------------------------------ 14
ジルコンのART年代測定に向けた取り組み：Am線源を利用したART形成実験

中島大輝・長谷部徳子・横山明彦・山田記大・飯沼勇人・高宮幸一 ------------------------ 19

モンゴルOlgoy湖堆積物のIRSL 年代測定と古環境推定
渋谷侑磨・Uyangaa Udaanjargal・Ganbat Shuuhaaz・
長谷部徳子・Davaardorj Davaasuren ----------------------------------------------------- 23
御嶽火山の10万年前より若い試料の40Ar/39Ar年代測定
山﨑誠子・及川輝樹・Daniel P. Miggins・Anthony A.P. Koppers ------------------------- 27
書評： 酒井 治孝 著 「ヒマラヤ山脈形成史」
檀原 徹 ------------------------------------------------------------------------------------ 29

学会記事 ------------------------------------------------------------------------------------ 33

FISSION TRACK NEWS LETTER No. 36 (December 2023) Fission Track Research Group in Japan

ISSN 1340-900X

F I S S I O N T R AC K N E WS L E T T E R
No. 36 (December 2023)
Fission Track Research Group in Japan
Extended abstracts of 47th Meeting of the Fission Track Research Group in Japan(5 - 6 December, 2022 : Tsukuba Center for Institute,Tsukuba)

Exhumation history of the Kurobe area, Hida Range, based on solidification ages
and depths of the Pliocene-Quaternary plutonsy
Shigeru Sueoka, Tetsuo Kawakami, Kota Suzuki, Saya Kagami, Tatsunori Yokoyama,
Bunichiro Shibazaki, Mitsuhiro Nagata, Ayu Yamazaki, Fumiko Higashino,
Georgina E. King, Sumiko Tsukamoto, Frédéric Herman and Takahiro Tagami ---------------------------------------- 1
Reappraisal of the simultaneous U-Pb and U-Th zircon dating
Hisatoshi Ito ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
Application of ESR thermochronology for mountains in Japan:
an assessment of ESR signal variation caused by sample preparation
Yuya Kajita, Shigeru Sueoka, Atsushi Tani, Shusuke Isogai and Takahiro Tagami ---------------------------------------- 6
Evaluation of suitability of zircon as standard materials based on thermal history:
example of the Wassogatake Formation in Ishikawa Prefecture
Mitsuhiro Nagata, Toru Nakajima, Shoma Fukuda, Shigeru Sueoka, Koshi Yagi and Tatsunori Yokoyama --------- 9
Examination of the wet analysis for the (U-Th)/He method: Attempt to determine the contents ofparent nuclides based on the calibration curve method
Shoma Fukuda and Saya Kagami --------------------------------------------------------------------------------------------- 14
Efforts toward ART dating in zircon: ART formation experiments using Am sources
Taiki Nakashima, Noriko Hasebe, Akihiko Yokoyama, Norihiro Yamada,Yuto Iinuma and Koichi Takamiya ----- 19
IRSL Dating and Paleoenvironmental Estimation of Lake Olgoy area, Mongolia
Yuma Shibuya, Uyangaa Udaanjargal, Ganbat Shuuhaaz, Noriko Hasebe and Davaardorj Davaasuren ---------- 23
40Ar/39Ar dating of lavas younger than 100 ka from Ontake Volcano
Seiko Yamasaki, Teruki Oikawa, Daniel P. Miggins and Anthony A.P. Koppers ---------------------------------------- 27
Book Review “Mountain Building of the Himalayas” By Harutaka Sakai
Tohru Danhara ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29

NEWS ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33

FISSION TRACK NEWS LETTER No. 36 (December 2023) Fission Track Research Group in Japan

フィッション・トラック

ニュースレター第36号

1 - 3 2023年

鮮新世〜第四紀深成岩体の固結年代・深度に基づいた飛騨山脈黒部地域の削剥史
末岡

茂*・河上哲生**・鈴木康太**・鏡味沙耶*・横山立憲*・芝崎文一郎***
長田充弘*・山崎あゆ**・東野文子**・Georgina E. King****
塚本すみ子*****・Frédéric Herman****・田上高広**

Exhumation history of the Kurobe area, Hida Range, based on solidiﬁcation ages
and depths of the Pliocene-Quaternary plutons

Shigeru Sueoka*, Tetsuo Kawakami**, Kota Suzuki**, Saya Kagami*,
Tatsunori Yokoyama*, Bunichiro Shibazaki***, Mitsuhiro Nagata*,
Ayu Yamazaki**, Fumiko Higashino**, Georgina E. King****,
Sumiko Tsukamoto***** Frédéric Herman**** and Takahiro Tagami*** 日本原子力研究開発機構，Japan Atomic Energy Agency** 京都大学地球惑星科学専攻，Division of Earth & Planetary Sciences, Kyoto University*** 建築研究所，Building Research Institute**** ローザンヌ大学地球表層ダイナミクス研究所，Institute of Earth Surface Dynamics,
University of Lausanne***** ライプニッツ応用地球物理学研究所，Leibniz Institute for Applied Geophysics

はじめにら得られた年代-深度プロットは，広域的な削飛騨山脈黒部地域には，世界一若い露出プル剥史を表すはずである．

トンである黒部川花崗岩体を含め，10~0.8 Ma
試料採取の若い深成岩体が複数露出する（Ito et al.,2013, 2017, 2021; Spencer et al., 2019）．

分析試料は，黒部峡谷を中心に，主に東西方深成岩体が一般に地下数km以深で形成さ向に採取した．これにより，黒部峡谷周辺に露れ る こ とを 考 える と ， 本 地 域 の 削 剥 速 度 は出する鮮新世〜第四紀の花崗岩類を採取すると数mm/yrないしそれ以上に達する可能性があ

ともに，黒部-高瀬川破砕帯を横断するようにる．しかし，これらの若い岩体の貫入やこれに採取地点を配置した．先行研究によれば，黒部

伴う熱水活動等の熱擾乱のため，熱年代法によ­高瀬川破砕帯の東側は，逆断層運動による東る，冷却史に基づく削剥史の復元は簡単ではな

傾動隆起を被っており，黒部川花崗岩体や爺ヶい（Yamada and Harayama, 1999）．

岳カルデラはほぼ鉛直方向に傾いているという本研究では，熱史・熱構造などの地熱条件にモデルが提唱されている（原山ほか，2003; 原

依らない削剥評価のため，主に鮮新世〜第四紀山，2015）．このモデルが正しければ，破砕の深成岩体の固結年代と固結深度から，黒部地帯より東側で固結深度が深い岩石が露出してい域の削剥史の復元を試みた．固結年代はジルコ

たり，破砕帯に近付くほど固結深度が増加した

ンU-Pb年代測定法，固結深度は地質温度圧力りといった，東西方向の固結深度の変化が期待計により推定した．本地域が単一の構造ブロッ

される．

クとして隆起していると仮定すると，各岩体か1

分析たこと（及川・和田，2004）とも矛盾しな

ジルコンU-Pb年代測定は，原子力機構東濃

い．

地科学センターのLA‒ICP‒MSを用いて行っ
黒部地域の隆起メカニズムた ． 得 ら れ た 年 代 値 は ， 全 試 料 に つ いて，Sakata (2018) に従ってコモン鉛補正を行っ

本研究で得られた固結深度は，先述のとおり

た．また，約2Maより若い試料については，

空間的にはほぼ均一で，特定の方角への系統的U-Th非平衡の補正（Sakata et al., 2017;

な変化は確認できなかった．この結果は，黒Sakata, 2018）も行った．

部‒高瀬川破砕帯の東側の断層ブロックが，東地質温度圧力計解析は，京都大学地球惑星科に傾動したと考える従来のモデル（原山ほか，学専攻のEPMAで実施した．偏光顕微鏡観察，

2003; 原山，2015）とは不調和である．得ら

X線元素マップ，BSE像などからマグマ結晶化

れた均一な固結深度の分布に基づけば，黒部地の最終段階を記録した箇所を特定し，Al-in-

域一帯が単一のブロックとしてほぼ鉛直に隆起

Hbl地質圧力計の適用に必要な相の存在を確認してきたと考える方が合理的である．このようしたうえで，角閃石組成にAl-in-Hbl地質圧力に，黒部地域一帯を局所的かつ急速に隆起させ計（Mutch et al., 2016），角閃石と斜長石のた原因としては，東西圧縮応力の発現以降に，組成ペアにHbl-Pl地質温度計（Holland &黒部地域の地温が高い領域に沿って変位・変形

Blundy, 1994）を適用した．得られた温度­圧が局在化した可能性が考えられる（例えば，竹力のペアがハプロ花崗岩のソリダスと誤差範囲

内・飯田，2017; 川崎，2021）．このようなで重なった点のみを固結圧力の推定に用いた．

隆起モデルの妥当性を定量的に検証するため，また，地殻密度を2700 kg/m³と仮定して，固現在，レオロジーと地温構造を考慮した水平短

結圧力を固結深度に換算した．

縮による変形シミュレーション（例えば，
Shibazaki et al., 2016）を実施中である．

固結深度と削剥史

謝辞

計14試料から固結年代と固結深度のペアを得

本報告は経済産業省資源エネルギー庁委託事た結果，固結深度は約6~10 kmでほぼ均一で業「平成30〜令和3年度高レベル放射性廃棄物あった．固結深度は，東西及び南北のいずれに等の地層処分に関する技術開発事業（地質環境も系統的な変化を示さなかった．したがって，

長 期 安 定 性 評 価 技 術 高 度 化 開 発 ）本研究の調査範囲がおおむね単一のブロックと（JPJ007597）」の成果の一部である．本研究して隆起したと仮定すると，固結深度と固結年

は文科省科研費26109003の助成を受けた．

代のプロットから復元された削剥史は，
約5.5~0.8 Maにはほとんど削剥が起こらず，

引用文献

それ以降の時代に平均で約7~14 mm/yrの急速

原山な削剥が起こったことを示した．この結果は，

智ほか (2003) 飛騨山脈東半部における前期更新世後半からの傾動・隆起運動．第ダム堆砂量や宇宙線生成核種法から推定された四紀研究, 42, 127-140．
原山

数十〜数千年程度の侵食速度（Ohmori, 1978;

智 (2015) 北アルプス鹿島槍ヶ岳-爺ヶ岳

に露出する，直立した第四紀陥没カルデラ

松四ほか，2014）や，約1 Ma以降に信濃大町―黒部川花崗岩コンプレックス：短縮テク

方面で黒部地域からの花崗岩礫の供給が急増し

2

トニクスによる傾動山脈隆起の典型例．地

及川輝樹・和田

質学雑誌，121，293-308．

肇 (2004) 飛騨山脈北部における1 Ma頃の急激な隆起：北部フォッサ

Holland, T. & Blundy, J. (1994) Non-ideal

マグナ西縁，居谷里層の礫組成を指標としinteractions in calcic amphiboles andて．地質学雑誌, 110, 528-535．

their bearing on amphibole-plagioclase

Sakata, S. et al. (2017) A new approach fort h e r m o m e t r y. C o n t r i b u t i o n s t oconstraining the magnitude of initial

M i n e r a l o g y a n d P e t r o l o g y, 1 1 6 ,disequilibrium in Quaternary zircons by

433-447.

coupled uranium and thorium decay

Ito, H. et al. (2013) Earthʼs youngest

seriesexposed granite and its tectonic

dating.

Quaternary

Geochronology, 38, 1-12.

implications: the 10‒0.8 Ma

Sakata, S. (2018) A practical method for

Kurobegawa Granite. Scientiﬁc Reports,

calculating the U-Pb age of Quaternary

3:1306.

zircon: Correction for common Pb andIto, H. et al. (2017) Magmatic tempo ofinitial disequilibria. Geochemical

Earthʼs youngest exposed plutons as

Journal, 52, 281-286.

revealed by detrital zircon U-Pb

Shibazaki, B. et al. (2016) Heterogeneous

geochronology. Scientiﬁc Reports, 7:stress state of island arc crust in

12457.

northeastern Japan aﬀected by hot

Ito, H. et al. (2021) The Quaternary

mantle ﬁngers. Journal of GeophysicalKurobegawa Granite: an example of a

Research: Solid Earth, 121, 3099-3117.

deeply dissected resurgent pluton.

S p e n c e r, C . J . e t a l . ( 2 0 1 9 ) R a p i d

Scientiﬁc Reports, 11:22059.

exhumation of Earth's youngest exposed

川崎一朗 (2021) 立山の賦：地球科学から．桂

granites driven by subduction of an

書房，347p．

oceanic arc. Geophysical Research

松四雄騎ほか (2014) 宇宙線生成核種による山

Letters, 46, 1259-1267.

地流域からの長期的土砂生産量の推定．応竹内

用地質, 54, 272-280．

章・飯田肇 (2017) 飛騨山脈の隆起とそのメカニズムについての試論．日本地質

Mutch, E.J.F. et al. (2016) An experimental学会第124年学術大会講演要旨，R15-

study of amphibole stability in

P-17．

low-pressure granitic magmas and a

Yamada, R. & Harayama, S. (1999) Fission

revised Al-in-hornblende geobarometer.

track and K-Ar dating on some granitic

Contributions to Mineralogy androcks of the Hida Mountain Range,

Petrology, 171:85.

Central Japan. Geochemical Journal,

Ohmori, H. (1978) Bulletin of the33, 59-66.

Department of Geography, University ofTokyo, 10, 31-85.

3

フィッション・トラック

ニュースレター第36号

4 - 5 2023年

ジルコンを用いたU-PbとU-Thの同時年代測定についての再評価
伊藤久敏*

Reappraisal of the simultaneous U-Pb and U-Th zircon dating
Hisatoshi Ito**

電力中央研究所，Central Research Institute of Electric Power Industry

はじめに①²³²Th由来のmass 230の評価，②ジルコニウ

用いるU-Th法は²³⁰Thの半減期が75,690年であ価，が必要で，それらの影響を補正することでムの酸化物（Zr₂O₃）由来のmass 230の評²³⁸Uが²⁰⁶Pbに壊変する途中に生じる²³⁰Thを放射平衡であるべき試料の (²³⁰Th/²³⁸U) が1にることから，過去30万年前までの年代測定になることを示した．

向いている．一方，U-Pb法（特に²³⁸U-²⁰⁶Pb

今回，上記2つの評価を行ったところ，①に法）は地球誕生時の年代から第四紀まで幅広く

関しては，モナザイト中の²³²Thの約5 ppmが年代値を得ることが出来，近年の分析機器の性

mass 230として計測されていることを確認し能向上により，若い方では10万年前程度までた．また，②に関しては，（UとThの含有量を年代測定が可能である．Ito (2014) は約10万

無視できる）合成ジルコンを用いて，mass

年前に噴出したToya（洞爺）テフラのジルコ

230を測定したところ，mass 230はほとんどンを用い，U-PbとU-Thの同時年代測定が可能

生成されないことを確認した．以上の検討をであるとしたが，Guillong et al. (2015)によ行った上で，放射平衡であるべきジルコン試料

り，Ito (2014)のU-Th年代測定の不備が指摘さ（1062 Maの91500，337 MaのPlešovice，

れたことにより，このような試みは進展してい28 MaのFish Canyon Tuﬀ，0.8 MaのBishop

ないようである．

Tuﬀ）の (²³⁰Th/²³⁸U) が1になることを確認し筆者は，Ito (2014) 発表後も，同じ分析機た（Fig. 1）．

器・分析条件を用いた第四紀テフラの年代測定を行い，主にU-Pb年代測定結果のみを報告しToyaのU-Pb，U-Th同時年代測定てきた (例えば，Ito and Danišík, 2020) が，²³⁰Thも同時に測定していたため，U-Th年代の以上の検討を行った上で，Toyaを再測定した評価も可能であった．今回，Guillong et al.

結果，U-Pb年代で0.12

0.04 MaがU-Thアイ(2015) の指摘を踏まえ，再度，ToyaのU-Pb，

ソクロン年代で0.10

0.01 Ma（誤差はともU-Th同時年代測定を行った結果を報告する．

に2σ）が得られた．詳細は，Ito (submitted)を参照されたい．

Guillong et al. (2015)の指摘に対する対応

Guillong et al. (2015) は，Ito (2014) では

文献²³⁰Thが正確に測定できておらず，そのためにGuillong, M., Schmitt, A.K. and Bachmann,

放射平衡であるべき試料（> 0.4 Maの試料）

O., 2015. Comment on “Zircon U‒Th‒の²³⁰Th/²³⁸Uの放射能比，すなわち，

Pb dating using LA-ICP-MS:(²³⁰Th/²³⁸U) が1になっていないことを指摘しSimultaneous U‒Pb and U‒Th dating on

た．また，²³⁰Thを正確に測定するためには，

0.1 Ma Toya Tephra, Japan” by

4

Hisatoshi Ito. J. Volcanol. Geotherm.

Ito, H. and Danišík, M., 2020. Dating lateRes. 296, 101‒103.

Quaternary events by the combined U-

Ito, H., 2014. Zircon U‒Th‒Pb dating using

Pb LA-ICP-MS and (U-Th)/He dating of

LA-ICP-MS: Simultaneous U‒Pb and U‒

zircon: A case study on Omachi Tephra

Th dating on the 0.1 Ma Toya Tephra,suite (central Japan). Terra Nova, 32,

Fig. 1 J. Volcanol. Geotherm. Res.,
Japan.

134‒140.

289, 210‒223.
Ito, H. Simultaneous U-Pb and U-Th dating
using LA-ICP-MS for young (<0.4 Ma)
minerals: reappraisal. (submitted)

45
Bishop Tuff (n = 40)

40

Fish Canyon Tuff (n = 34)
Plešovice (n = 51)3591500 (n = 5)

(230Th/232Th)

30
25
20
(230Th/238U)

15
10
5

1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0

1000

2000

3000

4000

Mean U concentration (ppm)

0
0

5

10

15

20

25

30

35

40

(238U/232Th)
Fig. 1. (²³⁰Th/²³²Th) vs. (²³⁸U/²³²Th) activity ratios for reference zircons expected to be insecular equilibrium, measured by SF-LA-ICP-MS. Note that nearly all reference zircons
demonstrate secular equilibrium and plot along the equiline. Inset: (²³⁰Th/²³⁸U) vs. U
concentration for the same reference zircons. Dashed line ((²³⁰Th/²³⁸U) = 1) demonstrates
secular equilibrium. Note that low-U 91500 zircon shows the largest deviation fromequilibrium (unity), but remains unity within uncertainty. Uncertainty is given as 1σ.

5フィッション・トラック

ニュースレター第36号

6 - 8 2023年

日本の山岳地域におけるESR熱年代学の適用―試料の前処理によるESR信号への影響の評価―
梶田 侑弥*・末岡 茂**・谷 篤史*** ****・磯谷 舟佑***・田上 高広*
Application of ESR thermochronology for mountains in Japan:

an assessment of ESR signal variation caused by sample preparation
Yuya Kajita*, Shigeru Sueoka**, Atsushi Tani*** ****, Shusuke Isogai***and Takahiro Tagami** 京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻，Graduate School of Science, Kyoto University** 日本原子力研究開発機構，Japan Atomic Energy Agency*** 神戸大学大学院人間発達環境学研究科人間環境学専攻，Department of Human Environmental
Science, Graduate School of Human Development and Environment, Kobe University**** 神戸大学分子フォトサイエンス研究センターテラヘルツ化学研究部門，Division of Terahertz
Molecular Chemistry Laboratory, Molecular Photoscience Research Center, Kobe University

はじめに

1〜100 ℃/Mryで算出）と超低温である．近弧である日本列島の山地の隆起・削剥史の推定2015）と熱安定性に関する新たなモデリング

年，年代測定手法の改良（Tsukamoto et al.,

近年，低温熱年代学の手法を用いて，若い島（Lambert, 2018）によって，ESR法を応用しが可能になってきた（末岡ほか, 2015；福田ほた隆起・削剥史の推定が試されるようになっか, 2021）．しかし，おおよそ現在のプレートた．ただし，応用研究は未だに少数である

配置となった第四紀以降の隆起・削剥史は，未（King et al., 2020, 2022）．そのため，熱年

だに制約が困難な場合も多い．これは，アパタ

代計としてのESR法の妥当性の検証を含め，研イ トフィ ッ シ ョ ン ・ ト ラ ッ ク 法 （ 閉 鎖 温 度

究事例の蓄積が求められる．

約90〜120℃；Ketcham et al., 1999）をはじ

本研究では，ESR熱年代学の日本の山岳地域めとした従来の低温熱年代計では，第四紀の地への適用の前段階として，試料の前処理が年代殻変動を直接捉えるには閉鎖温度が高すぎるた

値に及ぼす影響について議論する．試料の露光めである．そこで，より閉鎖温度の低い「超低や粉砕によって年代値が変化する可能性が指摘

温熱年代学」の開発が課題となっている．

されている（e.g., Tissoux et al., 2007; Lee

電子スピン共鳴（ESR）法は，超低温熱年代

and Schwarcz, 1993）一方で，現状では適切計として期待される手法の1つである．ESR法

な試料準備手法に関する議論が進んでいない．

は試料中の不対電子量を測定することで年代をそこで，天然試料および人工石英を用いた露算出する．対象となる物質と不対電子の環境は

光・粉砕実験を実施した．なお，ESR測定は全様々であるが，石英中のAl中心とTi中心を利用て磁場 330 25 mT，マイクロ波出力 1 mW，

したESR法が断層ガウジ，火山灰，堆積物の年

磁場変調幅 0.1 mT，温度 77 K（液体窒素）

代決定に対して多く実施されてきた（Toyodaの条件で行った．

et al., 2015）．石英中のAl・Ti中心では，閉
鎖温度はおよそ24〜64℃（ボーリングコア試

光曝露実験

料を用いたFang and Grün (2020) で求められたカイネティクスパラメータをもとに冷却速度

光曝露の影響検討を目的に、木曽山脈の花崗岩から抽出した石英粉末試料 200 mgを試験管6に封入して、実験室窓際に3日間放置する実験

安定性評価技術高度化開発）」の成果の一部でを実施した．その結果、放置前後でESRシグナ

ある．γ線照射は大阪大学産業技術研究所の共ル強度に変化は観察されず，天然試料の場合，同利用制度を利用して実施した．照射には福井室内での試料準備程度の光曝露なら問題は無い

宥平氏には最大限のご協力をいただいた．人工と思われる．

石英試料は京都大学堤昭人准教授から提供して頂いた．木曽山脈の試料採取には福田将眞博士，岡本晃氏にご助力いただいた．関連する

粉砕実験方々に深く感謝いたします．

試料の粉砕の効果を検討するために，人工石

英の粉砕とγ線照射を，順序を変えて行う実験
引用文献を実施した．まず人工石英をステンレス乳鉢で粉砕し，そのままの状態でESR測定したとこ

F a n g , F. a n d G r ü n , R . ( 2 0 2 0 ) E S R

ろ，Al・Ti中心ともに信号が観察されなかっthermochronometry of Al and Ti centres

た．粉砕した試料にγ線を約1500 Gy照射する

in quartz: A case study of the FergusonsとAl中心の信号が観察されるようになったが，Hill-1 borehole from the Otway Basin,

Ti中心の信号強度はゼロのままであった．

Australia. Radiation Measurements, 139,

次に同じ人工石英から水冷式のダイヤモンド

106447.

カッターを用いて板状に試料を切り出した．こ福田将眞ほか (2021) フィッション・トラックの板状試料に，同じ線量（率）で約1500 Gyの法を利用した島弧山地の熱年代学.

γ線を照射し，その後ステンレス乳鉢で粉砕をRadioisotopes, 70(3), 173-187.

行った．この試料でも，粉砕後にγ線照射した

Ketcham, R. A. et al. (1999) Variability of

試料と同様にAl中心のみ観察された．しかし，

apatite ﬁssion-track annealing kinetics:

粉砕前に照射した試料の信号強度は，ほとんどIII. Extrapolation to geological time

ノイズレベルであり，粉砕後に照射した試料にscales. American Mineralogist, 84(9),比べ明確に小さかった．これは粉砕過程によっ

1235-1255.

てESR信号強度が減衰した可能性を示唆する．

King, G. E. et al. (2020) Electron spin

同様の実験を粉砕器具をめのう乳鉢，照射線量

resonance (ESR) thermochronometry ofを約560 Gyに変えて行ったところ，同じよう

the Hida range of the Japanese Alps:にAl中心の減衰が確認された．ただし，減衰率

validation and future potential.

はステンレス乳鉢，1500 Gyの時と比べて小さGeochronology, 2(1), 1-15.

かった．減衰率が小さかった原因としては，粉King, G. E. et al. (2022). Eustatic change

砕器具の違いによる試料に掛かる応力の変化や

modulates exhumation in the Japanese

線量に応じたAl中心の安定性変化などの可能性

Alps. Geology, 51(2), 131-135.

が考えられる．

Lambert, R. (2018) Investigating thermal

今後の検討手段として，プレヒートの実施，decay in K-feldspar for the application

天然試料を用いた粉砕の影響評価，Selfragをof IRSL thermochronometry on the

利用した粒子破壊を伴わない岩石粉砕手法とのMont Blanc massif. PhD thesis in the

比較などが挙げられる．

Faculty of Geosciences and theEnvironment, University of Lausanne,

謝辞：本報告は経済産業省資源エネルギー庁委

139.

託事業「令和3年度高レベル放射性廃棄物等のLee, H. K. and Schwarcz, E. P. (1993) An

地層処分に関する技術開発事業（地質環境長期

experimental study of shear-induced

7

zeroing of ESR signals in quartz.

Toyoda, S. (2015) Paramagnetic lattice

Applied Radiation and Isotopes, 44(1-2),

defects in quartz for applications to ESR

191-195.

dating. Quaternary Geochronology, 30,

末岡 茂ほか (2015) 低温領域の熱年代学の発展

498-505.

と日本の山地の隆起・削剥史研究への応用

Tsukamoto, S. et al. (2015) Single aliquot(< 特集> 内陸盆地の構造と形成プロセス).

regenerative dose method for ESR

地球科学, 69(1), 47-70.

dating using X-ray irradiation andTissoux, H. et al. (2007) Potential use of Ti-

preheat. Radiation Measurements, 81,

center in ESR dating of ﬂuvial sediment.

9-15.

Quaternary Geochronology, 2(1-4),
367-372.

図1．γ線照射線量の等しい試料間での信号強度の比較．上図が約1500 Gyの照射でステンレス乳
鉢での粉砕．下図が約560 Gyの照射でめのう乳鉢での粉砕．

8

フィッション・トラック

ニュースレター第36号

9 - 13 2023年

熱史からみたジルコンの標準試料への適性評価：石川県鷲走ヶ岳層の例
長田充弘*・中嶋

徹*・福田将眞*・末岡

茂*・八木公史**・横山立憲*

Evaluation of suitability of zircon as standard materials based on thermal history:
example of the Wassogatake Formation in Ishikawa Prefecture
Mitsuhiro Nagata*, Toru Nakajima*, Shoma Fukuda*,

Shigeru Sueoka*, Koshi Yagi** and Tatsunori Yokoyama*** 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, Japan Atomic Energy Agency** 株式会社蒜山地質年代学研究所, Hiruzen Institute for Geology & Chronology

はじめに

式地：鷲走ヶ岳北側山腹の鷲走ヶ岳林道沿いとフィッション・トラック法（以下FT法），(U‒唱されたが，その名称に関する定義は，その下の谷筋）は石田ほか（1998）により提ジルコンの年代測定（例えば，U‒Pb法，

International Stratigraphy Guideなどの提唱

Th)/He法など）は近年盛んに行われており，規範に反する．本論では，地質分布などは石田

元素組成情報を組み合わせることにより，晶出

ほか（1998）に従うものの，名称のみ鷲走ヶ温度に関するデータなども取得できるように

岳層（Wassogatake Formation）と改める．

なった（例えば，Yuguchi et al., 2020）．また，複数の化学（元素・同位体組成）情報を同

地質概略と採取試料時に同一スポットの分析から取得する手法（LASS）が開発されてきた（例えば，Iwano

鷲走ヶ岳層は飛驒帯を構成する深成岩類や変et al., 2020）．こうした近年の動向から，著

成岩類および下部白亜系手取層群を基盤とし者らは複数の分析に適応したジルコン標準試料て，北陸地域に広く分布する中新統八尾層群の 探 求 を 行 って い る （ 例 え ば ， 長 田 ほ か ，（中嶋ほか，2019）相当に覆われる（図1）．

2021，2022；福田ほか，2022）．

鷲走ヶ岳層は主に弱溶結〜強溶結凝灰岩からな

本研究では，石川県白山市に分布する鷲走ヶり，北陸地域に分布する南砺層群（山田ほか，

岳月長石流紋岩質溶結凝灰岩を対象として，各2023；例えば，城端層（旧来の刀利層）臼中

種分析を行い，熱年代学的観点からその有用性

溶結凝灰岩部層，西谷層など）相当として認識を評価した．また，鷲走ヶ岳月長石流紋岩質溶されてきた．鷲走ヶ岳層からは19.5

結凝灰岩のような月長石を含む火砕岩は，日本

もしくは21.4

海拡大の早期に生じたリフティングイベントに

ロン年代（石田ほか，1998），21.6‒20.0 Ma

関連が指摘されてきた重要な地質単元であり，のジルコンFT年代（伊藤ほか，2001），およその岩相，化学組成，年代，古地磁気などあらび17.77

ゆ る 観 点 か ら 研 究 さ れて き た （ 石 田 ほ か ，が得られている（福田ほか，2022）．

0.6 Ma

1.9 MaのRb‒Sr全岩アイソク

1.05 Maのジルコン(U‒Th)/He年代

1 9 9 8 ； 伊 藤 ほ か ， 2 0 0 1 ； Ay a l e w a n d

試料は石川県白山市左礫町リの林道沿いの露Ishiwatari, 2011）．そのため，本研究で得ら頭から3試料採取した．これらの地点は伊藤ほれた年代から周辺の地質単元との年代学的対比か（2001）でジルコンFT年代測定が行われたも行い，その地質学的意義にも言及する．尚，地点（WSF01）に近い．以下では，それら3試

鷲走ヶ岳月長石流紋岩質溶結凝灰岩（Mt.

料をそれぞれNFS-1，3a，および3bと呼んでWasso moonstone rhyolitic welded tuﬀ；模区別する．いずれの試料の構成鉱物に大きな違9いはないが，3aは相対的に強く溶結しており，

HIRU）を用いた．Kの定量については長尾ほ

3bはやや変質している．尚，3試料のジルコン

か（1984）を，Ar同位体比分析については，

はいずれもシャープな自形を呈し，カソード・

Itaya et al. (1991)を参照されたい．

ルミネッセンス（CL）像ではほとんどのものにコアやリムといった構造は基本的に認められ

測定結果ないが，3bについてはCL像において暗いコア

ジルコンU‒Pb年代：NFS-1，3a，および3bを持つジルコンも確認される．

いずれの試料も23.0‒20.6 Maの²⁰⁶Pb/²³⁸U年
代が得られ，これらの年代は2SD（標準偏差）

年代測定手法の不確かさ範囲で重複する．それらのTh/U比ジルコンU‒Pb年代：樹脂包埋したNFS-1，

は0.88‒2.55を示す．NFS-01，3a，および3b

3a，および3bのジルコンについて，国立研究より得られた²⁰⁶Pb/²³⁸U年代の加重平均値はそ開発法人日本原子力研究開発機構東濃地科学セ

れぞれ21.75

ンター設置の電界放出型電子プローブマイクロおよび21.79

アナライザ（JEOL製; JXA-8530F）を用い0.50 Ma，

0.49 Ma（いずれも2σ）であった．

て，CL像の観察をおこなった．同センター設

ジルコンFT年代：NFS-1，3a，および3bよ置 の レ ー ザ ーア ブ レ ー シ ョ ン （ P h o t o n
Machines 製Analyte G2）を接続したマルチコ
レ クタ ー 誘 導 結 合 プ ラズマ 質 量 分 析 装 置り得られた年代はそれぞれ22.71

4.09 Ma，

21.56

2.26 Maで3.09 Ma，および19.70

あった．また，伊藤ほか（2001）では報告さ（Neptune-Plus）を用いてU‒Pb同位体分析をれていなかったFT長に関しては，いずれの試料行った．分析条件などは原田ほか（2023），

からも11 µmより短いFT長が複数確認され

中嶋ほか（2023）と同様に，91500ジルコン

た．

（Wiedenbeck et al., 1995）を標準試料としサニディンK‒Ar年代：NFS-1, 3a, および3bて挟み込み法により各種同位体補正を行い，そより得られた年代はそれぞれ20.71 0.46 Ma,

れ ら の 補 正 の 確 認 と して， 未 知 試 料 と 共 に

20.77

OD-3ジルコン（Iwano et al., 2013; 参照値
33.0

0.50 Ma，21.91

0.47 Ma，および20.21

0.45 Maであった．

0.1 Ma）を測定した．未知試料分析中のOD-3の年代値は参照値と整合的であった．
考察

ジルコンFT年代：同センター設置の（Zeiss
製Track Scan）を用いて，FTの数，密度，お本研究および先行研究より得られた年代をよ び 長 さ を 計 測 し た ． ジル コ ン 中 の ウ ラ ン

図2にまとめた．鷲走ヶ岳層は火砕岩主体の地（U）濃度については，同センターのレーザー層であるため，以下では，本研究で得られたジアブレーション（Photon Machines 製

ルコンU‒Pb年代と他の手法で得られた年代値

Analyte G2）を接続した誘導結合プラズマ質とを比較し，議論する．

量 分 析 装 置 （ A g i l e n t Te c h n o l o g i e s 製

ジルコンU‒Pb年代については，いずれの試

Agilent7700）を用いた．

料も測定点の異なる様々な部分を分析したが，

サニディンK‒Ar年代：サニディンの分離・濃全て約22 Maを示すため，年代は均一であると集は八木（2006）に従って，磁力選鉱および評価できる．ただし，3bのCL像にて暗色コア

重液選鉱により行った．岡山理科大学設置の日を分析した点はU濃度がca. 4150 ppmを示立製作所製180-30型原子吸光・炎光分光分析

し，Th/U比が2.55とやや高い値を示すもある

装置を用いて，カリウム（K）の定量を行っため，少なくとも3bにはU等の微量元素濃度のた．アルゴン（Ar）同位体比の測定は，岡山

不均質は少なからず存在する．ジルコンFT年

理科大学設置の希ガス質量分析計（装置名：代については，本研究で得られた年代は伊藤ほ10

か（2001）で得られた年代と調和的である．

ことで閉鎖温度の低い測定にも有用な試料が手

ただし，いずれの試料にも短いFT長が確認さに入る可能性はある．今後もこれらのジルコンれたため，これらの年代が一次的な冷却年代でを用いて様々な分析（例えば，Hf同位体など）ない可能性があり，鷲走ヶ岳層が何らかの二次を行い，標準試料としての適性を評価してい的な熱的影響を被ったことを示す．その熱的影

く．

響はU‒Pb年代とFT年代の閉鎖温度から約

また，鷲走ヶ岳層に対比される南砺層群は，300℃以上900℃未満と推定される．石田ほか

主に北陸地域に分布するca. 23‒22 Maの礫岩（1998）は，原因こそ明確に言及していない

および流紋岩質火砕岩主体層の総称である（山ものの，野外観察と化学分析から鷲走ヶ岳層に田ほか，2023）．南砺層群からは詳細は公表

元素移動を伴う変質作用があったことを指摘しされていないものの，臼中溶結凝灰岩部層からている．サニディンK‒Ar年代については，

は22.5

20.7‒20.2 Maを示し，本研究で得られたジル

コンU‒Pb年代が（大田ほか，2018；山田ほ

コンU‒Pb年代と不確かさの範囲で重複せず，か，2023），楡原層の流紋岩礫からは23.6

若い傾向にあり，寧ろ本研究や伊藤ほか

0.3 MaのジルコンU‒Pb年代が得られている（2001）によって得られたジルコンFT年代と（山田ほか，2023）．これらの年代は鷲走ヶ調和的である（図2）．ただし，サニディンK‒

岳層から得られた年代よりやや古いものもある

Ar年代については，若い年代を示すケースも報が，おおむね本研究の結果と調和的であり，鷲告されている（McDowell, 1983）．その原因

走ヶ岳層が岩相のみならず年代的観点からも南は，サニディンのAr測定において1600℃以上

砺層群への対比を裏付ける結果を得た．さらに加熱してもArが完全に脱ガスしきらないことに，このようなca. 23‒22 Maの礫岩を含む流に起因する（McDowell, 1983）．一方，ジル紋岩質火砕岩主体層は北陸地域にとどまらず，

コンFT年代やサニディンK‒Ar年代のような閉

日本各地の中新統の基底層として存在する．例

鎖温度が低い手法においての年代の若化は，安えば，岩手県の仁左平層（22 Ma；長田ほか，山岩を主とする八尾層群岩稲層の貫入による変2021），岐阜県の可児層群蜂屋層最下部質であると考えられる．理由を以下に述べる．

（22.4 Ma；新正ほか，2018），および兵庫

1）試料採取地点より北方約400 mには岩稲層

県の北但層群高柳層〜八鹿層（21.5 Ma；羽が貫入していること，2）鷲走ヶ岳層のジルコ

地・山路，2019）などがあり，それらが前弧ンから11 µmより短いFT長が確認されたこ

背弧問わず汎日本的に分布するその地質学的背と，3）本研究で採取した試料のうち，変質し景も今後注目に値する．

0.5 Maおよび22.8

0.2 Maのジルた試料（3b）のジルコンFT年代やサニディン
K‒Ar年代は不確かさ範囲で重複するものの，謝辞

他試料のものに比べて若い傾向にあること，

株式会社京都フィッション・トラックの岩野

4）福田ほか（2022）によって鷲走ヶ岳層から英樹博士と檀原得られたジルコン(U‒Th)/He年代（17.77

物分離をしていただいた．白山市観光文化ス

1 . 0 5 M a ） と 岩 稲 層 の ジル コ ン U ‒ P b 年 代

ポーツ部文化財保護課の大塚健斗氏と左礫町会（17.6

および鳥越村左礫生産森林組合の皆様には，試0.3 Ma；中嶋ほか，2019）が調和的であることである．

徹博士には，小論にかかる鉱料採取に際して，便宜をはかっていただいた．

以上の結果は，鷲走ヶ岳層のジルコンが閉鎖

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構東濃

温度の高いU‒Pb年代に対しては，U‒Pb同位体

地科学センターの島田顕臣氏，小北康弘氏，お比の標準試料としてある程度評価できるが，閉よび鏡味沙耶博士には，試料採取にかかる諸手

鎖温度の低いFT年代などには不向きであるこ

続き，CL撮影，年代測定に際して，ご助力いとを示す．ただし，今後試料採取地点を変える

ただいた．京都大学の田上高広教授には，サニ

11ディンK‒Ar年代について貴重なご意見をいた

argon from alkali feldspar. Chemical

だいた．以上の方々に，深く御礼申し上げる．

Geology, 41, 119‒126.
長尾ほか,1984. K‒Ar法による年代測定．岡山

文献

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Ayalew and Ishiwatari, 2011. Comparison of

長田ほか, 2021. マルチ鉱物年代スタンダード

rhyolites from continental rift,の可能性: 東北日本仁左平層NSTジルコン

continental arc and oceanic island arc:の予察分析.日本地球惑星科学連合2021年

Implication for the mechanism of silicic

大会講演要旨, SGL22-P04.

magma generation. Island Arc, 20, 78‒

長田ほか, 2022. 照来層群歌長流紋岩から得ら93.

れたジルコンU-Pb年代. フィッション・ト

福田ほか, 2022. ジルコン(U‒Th)/He法の年代

ラック ニュースレター, 35, 15‒18.

標準試料の探求（続報）: 複数のジルコン

中嶋ほか, 2019. 富山県八尾地域の新生界年代試料における年代学的検討. フィッショ

層序の再検討とテクトニクス. 地質学雑誌,

ン・トラック ニュースレター, 35, 7‒10.

125, 483‒516.

羽地・山路, 2019. 兵庫県北部，中新統北但層

中嶋ほか, 2023. 秋田県太平山複合プルトンか群のU‒Pb 年代とフィッション・トラック

ら得られたジルコンU‒Pb 年代. 地質学雑年代. 地質学雑誌, 125, 685‒698.

誌, 129, 503‒507.

原田ほか, 2023. 北部北上山地，下部白亜系原大田ほか, 2019. 富山県西部，刀利層のジルコ

地山層の流紋岩および凝灰岩のジルコンU‒

ン年代と後背地の検討. 日本地質学会第Pb‒Hf同位体と全岩化学組成. 地学雑誌,

126年学術大会講演要旨, 421.

132, 57‒65.

新正ほか, 2018, 岐阜県可児盆地に分布する蜂石田ほか, 1998. 新第三系北陸層群の鷲走ヶ岳

屋層最下部栃洞溶結凝灰岩部層のジルコン

月長石流紋岩質溶結凝灰岩. 地質学雑誌,

U‒Pb 年代. 地質学雑誌, 125, 483‒516.

104, 281‒295.

山田ほか, 2023. 西南日本弧富山堆積盆で日本

Itaya et al., 1991. Argon isotope analysis by

海拡大期に起きた漸新世〜中新世火成活動

a newly developed mass spectrometricの時間変遷. 日本地質学会第130年学術大system for K‒Ar dating. Mineralogical

会講演要旨, T15-P9.

Journal, 15, 203‒221.

八木ほか, 2006. K‒Ar年代測定のための鉱物分

伊藤ほか, 2001. 石川県に分布する鷲走ヶ岳月離マニュアル. 地質技術, 創刊準備号（蒜山

長石流紋岩質溶結凝灰岩の古地磁気と地質年代学研究所創立10周年記念特フィッション・トラック年代. 地質調査研集）,19‒25.

究報告, 52, 573‒579.

Yuguchi, T. et al., 2020. Simultaneous

Iwano, H.et al., 2020. Zircon ﬁssion-track

determination of zircon U‒Pb age andand U‒Pb double dating usingtitanium concentration using LA-ICP-MS

femtosecond laser ablation‒inductively

for crystallization age and temperature.

coupled plasma‒mass spectrometry: A

Lithos, 372, 105682.

technical note. Island Arc, 29, e12348.

Wiedenbeck et al., 1995, Three natural

Iwano, H. et al., 2013. An inter-laboratory

zircon standards for U‒Th‒Pb, Lu‒Hf,evaluation of OD-3 zircon for use as a

trace element and REE analyses.

secondary U‒Pb dating standard. Island

Geostandards and Geoanalytical

Arc, 22, 382‒394.

Research, 19, 1‒23.

McDowell, F. W., 1983. K‒Ar dating:
Incomplete extraction of radiogenic

12

図1 調査地域の地質図．石田ほか（1998）を著者らの調査結果に基づき改変．黒星は試料採取地点．
Fig. 1 Geological Map of study area. Modiﬁed from Ishida et al. (1998). Black stars indicate sample
locality.

図2 鷲走ヶ岳層から得られた年代値のまとめ．灰色バーは先行研究．
Fig. 2 Summary of dates obtained from the Wassogatake Formation.

13

フィッション・トラック

ニュースレター第36号

14 - 18 2023年(U-Th)/He法に係る湿式分析法の検討：
検量線法による親核種濃度の定量の試み
福田 将眞*・鏡味沙耶*
Examination of the wet analysis for the (U-Th)/He method:
Attempt to determine the contents of parent nuclides
based on the calibration curve method
Shoma Fukuda* and Saya Kagami** 日本原子力研究開発機構 Japan Atomic Energy Agency

た．具体的には，まず標準溶液を複数の希釈率

はじめに(U-Th)/He法（以降，He法）は，UやThなどで調製した溶液を用いてU, Th, Sm, Caの検量の放射性核種のα壊変を利用した放射年代計で線を作成した．次に，年代標準試料のアパタイあり，ウラン含有鉱物であるアパタイトやジルトを用いて検量線法から各元素の濃度を算出

コンなどを対象鉱物とする．これらHe法の閉し，2つの質量の計算方法から検量線法によっ

鎖温度は300℃以下と低く，世界中の幅広い地て求められた濃度の妥当性を検証した．一つ

域における数十万年から数億年スケールに及ぶは，粒子のサイズから体積を計算し地球科学的現象の推定に応用可能である（例え（V=W₁ W₂ H，ここでW₁およびW₂は底面のば，Ault et al., 2019）．翻って，地層処分事

粒子の幅，Hは粒子の長径），アパタイトの密業における地質環境の長期安定性評価において度を一般的な値である3.19 g/cm³と仮定しても貢献が期待できる．

質量を計算した．もう一方は，アパタイトを湿He法における分析手順は世界的にも確立して式法によって完全分解したのち，検量線法に基おり，おおまかには粒子の選別，娘核種

づいて主成分であるCa濃度を測定し，アパタイ（He）の定量，親核種の定量を経て，He年代

トの平均的な組成としてCaOを55 wt％と仮定値を計算する．He年代測定の分析環境を有すして，質量を逆算した．これらの値を比較し，る東濃地科学センターにおいては，分析手順のアパタイトの濃度が計測できているかを検証しうち，粒子の選別，Alphachron（ASI社製）

た．

を用いたHeガスの測定まではルーチン化され試料・手法ている（菅野ほか，2021）．親核種の定量には，UやTh同位体スパイクを用いた同位体希釈U, Th, Smの検量線を作成するため，K, Li,法を用いることが世界標準的な分析法である

Sm, Tm, Uを各10 ppbで混合させた標準溶液（例えば，Evans et al., 2005）．一方，日本（XSTC-3682-100 (SPEX))を用いて，5段階の国内では高純度の放射性同位体の保持および使

希釈率（0.06, 0.59, 1.48, 2.96, 5.91 ppb）

用が厳格に規制されていることから，同位体希に調製した硝酸溶液を準備した．また，Ca標

釈法の実施は困難である．本研究では，国内に準溶液（和光純薬）についても4種類の希釈率

おけるHe年代測定法の確立のため，親核種濃（1.0, 4.9, 10.0, 15.0 ppb）に硝酸溶液を調度測定について検量線法の有効性の検証を試み

整した．全ての希釈溶液に内標準元素としてBi

14

とTlを添加し，各元素それぞれの検量線を作成

いては, 整合的ではない結果が得られた (図3).

した．

基本的には粒径から求めた質量の方がCa濃度

次に，アパタイトを用いた実験では，フィッから求めた質量よりも大きい傾向にあり，これ

ション・トラック法の年代標準試料としても良は粒子の形状が完全な自形ではない複雑な形態く知られるDurangoおよびMt. Dromedaryをしているため，体積ひいては計算された質量（Green, 1985）に加え，国内のK-Ar法の年代を過大評価している可能性や，アパタイトの溶標準試料である沢入花崗閃緑岩（JG-1: Sudo

解時に試料を一部消失したことによってCa濃et al., 1998) のアパタイトを採用した (図1)．

度ひいては質量を過小評価している可能性が挙

本研究では各試料につき5粒子ずつを測定に用げられる．今後は，さらに複数の希釈率を追加いており，このうちDurangoアパタイトは，検討して，より正確な濃度の測定を試み，当セ

cmスケールの巨大な単結晶のため，数百 µm

ンターにおける検量線法による湿式分析の手順

程度のサイズになるように事前に粉砕した破片の確立を目指したい．

を用いた．アパタイトの溶液化の手順は次のとおりである．それぞれのアパタイト結晶の粒径謝辞を計測したのち，0.2 mLの15.2 M硝酸の入っ

本報告は平成31年度放射性廃棄物共通技術調

た3 mLテフロンバイアルに浸漬させ，30分間

査等事業（放射性廃棄物に係る重要な基礎的技

超音波洗浄を行った．その後，80℃で3時間加術に関する研究調査の支援等に関する業務）

熱して溶解させた．次に，バイアルを開けて，（国庫債務負担行為に係るもの）」の成果の一120℃で蒸発乾固させ，0.5 M硝酸を加え，再部である．

度30分間の超音波洗浄および80℃で3時間加熱し，0.5 M硝酸溶媒で調整したBi・Tl内標準溶

引用文献

液を添加した．このようにして得られた溶液にAult, A.K. et al. (2019): Innovations in (U‒

ついて湿式分析を行った．湿式分析における濃Th)/He, Fission Track, and Trapped

度測定にはThermo Scientiﬁc製のトリプル四Charge Thermochronometry with

重極型誘導結合プラズマ質量分析計（iCAP TQ

Applications to Earthquakes,

ICP-MS）を用いた．

Weathering, Surface-Mantle
Connections, and the Growth and

結果・考察

Decay of Mountains, Tectonics, 38,

検量線は，図2のように得られ，全ての元素

3705‒3739.

について高い再現性を示した．また，TlとBiのEvans, N.J. et al. (2005): Determination of

内標準物質の違いはほとんど見受けられず，どUranium and Thorium in Zircon,

ちらも検量線法での測定に有用であることが確

Apatite, and Fluorite: Application to

認された．ただし，Caの検量線については，

Laser (U‒Th)/He Thermochronology,

1 ppbと4.9 ppbのcpsデータがほぼ同程度でJour. Amer. Chem., 60, 1159‒1165.

あった．これらのデータはバックグラウンドのGreen, P. (1985): Comparison of Zeta

Ca濃度が影響している可能性も考えられるた

Calibration Baselines for Fission-Track

め，今後の測定時においては希釈率も検討の課

Dating of Apatite, Zircon and Sphene,

題である．

Chem. Geol. 58, 1-22.

また，2種類の計算方法から求めた質量につ菅野瑞穂ほか(2021): 東濃地科学センターにお15

ける鉱物試料の(U-Th)/He年代測定（He測

Toyoda, S. (2015) Paramagnetic lattice

定編）, JAEA-Testing 2020-010, 1-38.

defects in quartz for applications to ESR

Sudo M. et al. (1998): SORI93 biotite: A

dating. Quaternary Geochronology, 30,

new mineral standard for K‒Ar dating.
Geochem. Jour. 32, 49‒58.

498-505.
Tsukamoto, S. et al. (2015) Single aliquot

Tissoux, H. et al. (2007) Potential use of Ti-

regenerative dose method for ESR

center in ESR dating of ﬂuvial sediment.

dating using X-ray irradiation and

Quaternary Geochronology, 2(1-4),

preheat. Radiation Measurements, 81,

367-372.

9-15.

DurangoSori (JG-1)

Mt. Dromedary

図 1 ． 親 核 種 濃 度 測 定 に 使 用 し た 3 種 類 の アパ タイ ト （ D u r a n g o , S o r i （ J G - 1 ） ,Mt. Dromedary）．画像の撮影および粒子の長さの計測は，Autoscan System製のTrackscan Plus
Professional（Zeiss Axio Imager M2m ＋FissionTrackStudio）を用いた．

図 1： 親核種濃度測定に使用した 3 種類のアパタイト（Durango, Sori （JG-1）,
Mt. Dromedary）．画像の撮影および粒子の長さの計測は，Autoscan System 製の（Zeiss＋Trackscan
Plus
Professional16
Axio
ImagerM2mFissionTrackStudio）を用いた．

U

Cps

Th

Sm

Ca

ppb
図2．Tl, Biを内標準物質として作成したU，Th，Sm，Caの検量線．

図 2：Tl, Bi を内標準物質として作成した U，Th，Sm，Ca の検量線．

17

Weight from Ca(µg)

8.000

6.000

Mt.
Dromedary

Durango
4.000

2.000

Sori (JG-1)
0.000
0.000

2.000

4.000

6.000

8.000

Weight from size(µg)
図 3：鉱物のサイズ計測から求めた質量と，湿式分析による Ca 濃度から計算した質
図3．鉱物のサイズ計測から求めた質量と，湿式分析によるCa濃度から計算した質量の比較．5点中量の比較．5 点中 2 点の Durango のデータは，Ca 濃度から求めた質量がサイズから2点のDurangoのデータは，Ca濃度から求めた質量がサイズから求めた質量よりも1オーダー以上小求めた質量よりも 1 オーダー以上小さい値となったため，湿式分析時に試料を喪失
さい値となったため，湿式分析時に試料を喪失したと判断しデータを棄却した．
したと判断しデータを棄却した．

18

フィッション・トラック

ニュースレター

第36号

19 - 22 2023年

ジルコンのART年代測定に向けた取り組み：Am線源を利用したART形成実験
中島大輝*・長谷部徳子*・横山明彦*・山田記大*・飯沼勇人**・高宮幸一**
Eﬀorts toward ART dating in zircon: ART formation experiments
using Am sources

Taiki Nakashima*, Noriko Hasebe*, Akihiko Yokoyama*, Norihiro Yamada* ,Yuto Iinuma** and Koichi Takamiya*** 金沢大学，Kanazawa University** 京都大学，Kyoto University

はじめにある．アルファ壊変によって原子核が鉱物方向

アルファリコイルトラック (ART) は²³⁸U，

へ移動し，衝突することによりARTを形成す²³⁵U，²³²Thおよびその娘核種がアルファ壊変

る可能性がある．本研究では京都大学複合原子をする際に生じたエネルギーにより，残った原

力科学研究所所有のある300 Bqの²⁴¹Am線源

子核が動いてできる損傷のことである．ウランを使用した．真空容器の中に白雲母と²⁴¹Am線やトリウムの壊変定数は決まっているため，鉱源の間に厚さ1 mmのガラススペーサーを置

物内のART数とウラン・トリウム濃度を測定す

き，様々な時間で照射を行った(１時間，3時

ることで年代を算出することができる．しか間，6時間，12時間，2日，4日，1週間)．照射

し，年代既知のジルコンにART年代測定法を適後は全ての試料をフッ酸で2時間エッチング用したところ，期待される年代よりも若く算出

し，位相差顕微鏡を用いて観察を行った．観察された (早坂ほか, 2018)．その原因として，のルールとしてそれぞれの試料をランダムに5ART認定の不正確さによるART数の過小評価

箇所 (34100 µm²

や，ARTの形成過程が不明なため経過時間とと(ImageJ) を用いて画像の二値化を行い，ART

もにART数が増加しているのか分からないことの個数と面積を測定した．

5) 撮影し，解析ソフトが考えられる．そのことを確認するために，本研究では鉱物表面に人工的にARTを形成する

アニーリング実験手法の確立を目指した．白雲母のARTのアニー

ARTの大きさは年代値を算出する際の重要なリング挙動に関する実験も併せて行った．今回要素の一つである．しかし，測定試料がどのよ

はART検出器として白雲母を用いた．白雲母はうな環境 (期間や温度) に置かれてきたかによ劈開面を観察することにより，ノイズや研磨のり大きさは変化するため，ARTのアニーリング

影響を考慮する必要がなくエッチングにより顕特性を理解することは重要である．照射実験の微鏡で容易にARTを観察することができる．

手法で3時間照射した白雲母試料を複数個用意
し，異なる温度 (100℃，150℃，200℃) と時

実験手法

間(30分，1時間，3時間，5時間，10時間，20

照射実験

時間，100時間，352時間)でアニーリングを

ARTを人工的に形成するためには，アルファ

行った後，エッチング・観察を行った．

壊変する重元素を鉱物表面に作用させる必要が19

結果と考察複数壊変を起こすため後者の方が大きなトラッ

本研究では²⁴¹Am線源を用いて新たなART形

クを形成すると考えられる．白雲母がカンブリ

成手法の確立に成功した．照射時間の増加に伴ア紀以前に産出したものであることを考慮する

い白雲母表面に形成されたART面密度が直線と (Richard and Forrest, 1950)，等温アニー的に増加していることが確認できた（図1）．

リング実験の結果から，天然のARTは周囲の環

1時間から12時間の照射期間ではARTを1つず

境温度 (27℃ ~ 34℃) で長期間アニーリングさつ識別可能であったが，2日から1週間の照射れたものであると考えられる (図3, 表1)．

期間ではARTの重複により個数や面密度に影

人工的なART形成手法の確立により，雲母以響があった．この結果から，2時間エッチング

外の様々な鉱物におけるART特性を評価するによる白雲母の測定年代上限は，ウラン濃度がことが可能になった．今後はジルコンへの適用

1~10 ppm程度である場合，数万から数十万年によりART年代測定法のさらなる発展が期待前の試料であることが分かった．ARTの大きされる．

さはアニーリング温度と時間に依存し，2つの引用文献

ステップ（急速なアニーリングとゆるやかなア

早坂ほか (2018) 原子間力顕微鏡を用いたジル

ニー リ ング ） に 分 け ら れ る こ と が 示 さ れ た

コンのαリコイルトラック年代測定．

(図2)．ARTのサイズ分布を比較したところ，

フィッション・トラック ニュースレター,

人工的に形成したARTの方が天然のARTより

31, 20-22

も大きくなった．人工的なARTは²⁴¹Amから

Richard H. J and Forrest W. L. (1950)²³⁷Npへの単一アルファ壊変により形成されPhysical characteristics of commercial

る．一方で，天然のARTは²³⁸U，²³⁵U，²³²Th

sheet muscovite in the southeasternからそれぞれ安定な²⁰⁶Pb，²⁰⁷Pb，²⁰⁸Pbへと

United States, USGS, 225

20

あることが分

characteristics of commercial sheet muscovite in25.

the southeastern United States, USGS, 225

26.

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

34.

35.

図1. 照射時間とART面密度の関係

図 1. 照射時間と ART ⾯密度の関係

グ温度と時間ニーリングとれることが⽰⽐較したとこ然の ART よは 241Am から成される。⼀Th からそれ複数壊変を起を形成すると以前に産出しRichard and

図2. アニーリング時間とARTサイズの関係

図 2. アニーリング時間と ART サイズの関係

験の結果から、

34℃)で⻑期

結論づけられ21

ズ分布を⽐較したとこ
壊変を起の⽅が天然の ART よ

成するとな ART は 241Am からにより形成される。⼀に産出し、235U、232Th からそれ

ard and

図 2. アニーリング時間と ART サイズの関係

Pb へと複数壊変を起

結果から、トラックを形成するとブリア紀以前に産出し)で⻑期す る と (Richard and

づけられ

図 2. アニーリング時間と ART サイズの関係

リング実験の結果から、

度(27℃~34℃)で⻑期であると結論づけられ
雲⺟以外

すること

確⽴により、雲⺟以外

⽤により特性を評価することルコンへの適⽤によりれる。

発展が期待される。
図3. アニーリング実験のアレニウスプロット

図 3. アニーリング実験のアレニウスプロット
図 3. アニーリング実験のアレニウスプロットョン・トラック・ニュ
ク・ニュ

22

表1. 天然のARTが3~4µm²なるまでの推定期間
表 1. 天然のART が 3~4㎛²なるまでの推定期間

表 1. 天然の ART が 3~4 ㎛²なるまでの推定期間

W. L. (1950), PhysicalT em perature (℃)

Physical0em perature25.(℃)
ial sheet muscoviteTin

E stim ated period (10⁸ year)

9 od (10⁸ year)
E stim ated 79.
periates, USGS,
covitein 22525.0 26.0

59.6

225

26.0 28.0

59.
33.
2 6

79.9

27.0

44.4

27.0 29.0
28.0

24.
9 4
44.

30.0

18.7

31.0

14.1

33.2

29.0 32.0

24.
10.
6 9

30.0 33.0
31.0

8.18.
0 7

34.0

6.1

35.0

4.6

14.1

32.0

10.6

33.0

8.0

34.0

6.1

35.0

22

4.6

フィッション・トラック

ニュースレター第36号

23 - 26 2023年

モンゴルOlgoy湖堆積物のIRSL 年代測定と古環境推定渋谷侑磨*・Uyangaa Udaanjargal*・Ganbat Shuuhaaz*・
長谷部徳子*・Davaardorj Davaasuren**

IRSL Dating and Paleoenvironmental Estimation of Lake Olgoy area, Mongolia
Yuma Shibuya*, Uyangaa Udaanjargal*, Ganbat Shuuhaaz*,
Noriko Hasebe* and Davaardorj Davaasuren*** 金沢大学，Kanazawa University** モンゴル大学，National University of Mongoliaの時期の環境を復元することが必要だと考えら

はじめに

れる．

中央アジアに位置するモンゴルは大陸性の半Olgoy湖における完新世の年代学的情報は貝乾燥地域に属しており，シベリア高気圧，偏西

化石の放射性炭素年代測定によって算出されて

風，東アジア夏季モンスーンの3つの気候シスいる（Bayasgaran, 2018，Uyangaa et al.,

テムに支配されていることもあり，気候変動に

2021，Igarashi, 2021MS）．しかし中央アジ

敏感な地域である．そのため，この地域の古環

アでの放射性炭素年代測定試料の多くは炭酸塩

境を復元することは過去の気候変動や気候シス含有量が高いこともあり，リザーバー効果（硬テムの理解，ひいては将来の気候変動を予測す

水効果）の影響を受けているため数百〜数千年

るうえでも重要である．しかしモンゴル東部，

程度，年代が過大評価される恐れがある

中南部の古環境データは未だに十分ではない（Long et al., 2011）．Igarashi (2021 MS)(Klinge and Sauer, 2019)．そこで本研究ではでは放射性炭素年代測定の他に堆積年代を直接

モンゴル中南部のOlgoy湖に焦点を当てて研究測定できる，石英を対象にした光励起ルミネセを行った．

ンス年代測定 (OSL年代測定) と長石を対象にOlgoy湖はハンガイ山脈の南斜面の高地（標した赤外光励起ルミネッセンス年代測定 (IRSL

高2041m）に位置する．Matsumura et al.

年代測定)が行われた (図１)．結果として３つ（2019）では，地形学的および水理学的アプは異なる年代を示した．しかしながら，IRSL

ローチにより過去にOlgoy湖には大流入があっ年代では放射性炭素年代と一致している部分がたことが示されており，ハンガイ山脈の水文学見られる．そのため，IRSL法により，放射性的環境理解に重要な湖でもある．

炭素年代測定を行うことが難しい部分の試料にOlgoy湖にもモンゴルの他の湖と同様に古汀

ついても年代値の獲得が期待できる．

線が数多く見られており，これら古汀線は過去

本研究ではIRSL年代測定の測定条件を吟味しの気候変動に伴う水位変動により形成されたとた．また，その条件を基にOlgoy湖の古汀線内考えられている (Batbaatar et al., 2018)．までさまざま試料をIRSL年代測定することにた，湖水位が最高水位まで拡大した際には洪水

よって最大湖水位の時期や乾燥期の年代を求めが発生し下流のくぼみに大量の水が流れ込むこた．また，他地域の研究結果と対比させることとがあることも示されている (Bayasgalan,

で乾湿変動が何に起因するものなのかを考察し2018)．しかしながら，それが何に起因して発た．

生したかという古気候の復元が十分ではない．
そのため，高位の古汀線湖沼堆積物を分析しそ

23

測定試料

が存在していたことが指摘されている．そのた

Outcrop2&3は堆積層に乾燥湿潤の変化が見ての融解と東アジア夏季モンスーンの卓越が影響

め，Olgoy湖では5.63

試 料 の 採 取 位 置 と 断 面 図 を 図 ２ に 示 す．

0.96 kaに永久凍土層し洪水が発生した可能性があると考えられる．

取れる試料である．また，Olgoy湖の中でも最も高位の試料であるOL6の試料では洪水の発生時期が特定できる可能性が高い．

謝辞

測定条件の吟味り実施した．

K.K.)ではIRSLを測定したところ，シグナルが

引用文献

本研究は科学研究費補助金 (21H04373) によ本研究で用いたOSL/TL測定装置 (メデックAn, C.-B., Chen, F.-H., Barton, L. (2008)

山形に検出され（図３），初期の加熱が十分に

Holocene environmental changes in

されていないことが懸念された．そのため，本Mongolia: a review. Glob. Planet.

研究では年代既知の試料を対象に加熱時間を変Chang. 63, 283-289.

化させたり，測定が始まるまでの遅延時間を設Bayasgalan, G. (2018): Late Cenozoix

けたりすることによって正しい年代値が獲得出

landscape evolution in the Khangay

来る分析条件を吟味した．

mountains, A dissertation, North

本研究ではpIRIR50，225（塚本, 2018）を選定

Caronina State University.

し測定を行った．また，Igarashi (2021MS) を

Igarashi, Y. (2021) OSL and radiocarbon

参考にプレヒートは250℃とした．

chronology of Late Quaternary

実験結果と考察sediments from Valley of the Gobi

た結果，本研究の実験装置では加熱を始めてか

glacier retreat in Khangai mountain

Lakes, Mongolia and implication to the

年代既知試料を用いて測定条件の吟味を行っ

range. Master thesis, Kanazawa

ら40秒ほど待ってから測定をする必要がある

University.

ことが分かった（図３）．この条件を測定工程

Klinge, M., Sauer, D. (2019) Spatial patternに組み込み年代測定を行った．

of Late Glacial and Holocene climatic

結果，最大湖水位は5.63 0.96kaに発生し，and environmental development in

その後3.0 ~ 3.5 kaで水が無くなるほどの乾燥

Western Mongolia ‒ a critical review

を経験し，現在に向けて湿潤な環境が再び形成

and synthesis. Quaternary Science

されたと推定できた (図４)．An et al. (2008)

Reviews, 210, 26‒50.

はミランコビッチ・サイクルにより，8 kaからLong, H., Lai, Z., Wang, N., Zhang, J.,

3 kaの時代では北緯 35 の付近で日射量が大き(2011) A combined luminescence andく，夏季モンスーンの北限は中央アジアにまでradiocarbon dating study of Holocene

達したと考察してる．また，東アジア夏季モン

lacustrine sediments from arid northern

スーンの影響が強くなっている地域では降水量

China. Quat. Geochronol. 6, 1-9.

が多い時期であったことも考察されている．つMatsumura, Y., Endo, N., Hasebe, N.,

まり，最大湖水位の時代では湿潤環境が形成さ

Davaadorj D. (2019) Paleolake

れており，その後東アジア夏季モンスーンの影

reconstruction and estimation of paleo-

響が小さくなったため乾期が訪れた可能性があinﬂow in the Olgoi Basin, Mongolia,

る．また，Uyangaa et al. (2021) により乾燥

based on GIS and hydraulic analyses

時期の前に永久凍土が融解したであろう堆積層24

，現在に向け

Uyangaa, U., Hasebe, N., Davaadoj, D. Fukushi, K., Tanaka, Y., Baasansuren G.

た(図４)。An

Katsuta, N., Ochiai, S., YMiyata, Y., Tuvshin G. (2021): Characteristics of lake

り，8ka から

sediment from southwesternf Mongolia and comparison with meteorological data,
Island Arc, 28. e12299, DOI: 10.1111/

きく，夏季モKatsuta, N., Ochiai, S., YMiyata, Y.,

Geoscience, 12, 7. https://doi.org/10.3390/geosciences12010007
iar.12299
Tuvshin G. (2021) Characteristics of
塚本すみ子 (2018) 光ルミネッセンス(OSL)年

lake sediment from southwesternf

代測定法の最近の発展と日本の 堆積物へ

Mongolia and comparison with

考察してる。

の 堆積物への更なる応⽤の可能,
57, 157-167
3±0.96ka に発⽣し，その後の更なる応用の可能,
第四紀研究, 57, 第四紀研究,
meteorological
data, Geoscience, 12, 7.

なっている地157-167
どの乾燥を経験し，現在に向け

t Tanaka,t p s : Y.,/ /Baasansurend o i . o G.
rg/10.3390/
Uyangaa, U., Hasebe, N., Davaadoj, D. Fukushi,hK.,

Uyangaa, U., Hasebe, N., Davaadoj, D.
geosciences12010007
されている。
Katsuta, N., Ochiai, S., YMiyata, Y., Tuvshin G. (2021): Characteristics of lake
れたことを特定した(図４)。An
Fukushi, K., Tanaka, Y., Baasansuren G.

チ・サイクルにより，8ka から

sediment from southwesternf Mongolia and comparison with meteorological data,

付近で⽇射量が⼤きく，夏季モ

Geoscience, 12, 7. https://doi.org/10.3390/geosciences12010007

成されており，くなったた

アにまで達したと考察してる。

ーンの影響が強くなっている地
et al. (2021)

あったことも考察されている。

あろう堆積では湿潤環境が形成されており，め，
Olgoy 湖ーンの影響が⼩さくなったたる。また，Uyangaa et al. (2021)
ジア夏季モン

凍⼟が融解したであろう堆積があると考明している。そのため，Olgoy 湖

⼟層の融解と東アジア夏季モン
図１ 五⼗嵐修論(2021)で⾏われた３種類の年代測定が発⽣した可能性があると考横軸に年代，縦軸に深さを⽰す。

図１．五十嵐修論 (2021)
で行われた３種類の年代測定．横軸に年代，縦軸に深さを示す．
図１
五⼗嵐修論(2021)で⾏われた３種類の年代測定実施した。

横軸に年代，縦軸に深さを⽰す。

21H04373)により実施した。

008): Holocene
environmental
changes inentalchangesinang. 63 (4), 283-289.

ix landscape evolution in the Khangay

nninatheState Khangay
University.

n chronology of Late Quaternary sediments

olia and implication to the glacier retreat inernary sediments

図２ 試料採取場所と断⾯図

is, Kanazawa University

tern of Late
Glacial inand Holocene climatic
glacier
retreatWestern Mongolia – a 図２．試料採取場所と断面図
critical review and

図２ 試料採取場所と断⾯図

ws, 210, 26–50.

oloceneJ.,(2011): Aclimatic
combined luminescence ande lacustrine sediments from arid northern
ticalreview and25

Exaples of IRSL Graphs


Exaples of IRSL Graphs





()











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

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

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

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Examples of IRSL Graphs
(





Examples of IRSL Graphs

(

-

)

()

)

()



(

-

(

図３ 上図は加熱を始めてすぐに測定を⾏なった場合のIRSL. 下図は加熱を始めてから 40 (秒の遅延後に測定を開図３．上図は加熱を始めてすぐに測定を行なった場合のIRSL.
始した場合の IRSL 下図は加熱を始めてから40秒の遅延
図３ 上図は加熱を始めてすぐに測定を⾏なった場合の後に測定を開始した場合のIRSL

IRSL. 下図は加熱を始めてから 40 秒の遅延後に測定を開始した場合の IRSL

図４．Olgoy湖の湖水位変化．横軸に年代，縦軸に標高を示す．青丸はIRSL年代の結果，緑丸は五図４ Olgoy 湖の湖⽔位変化
十嵐修論 (2021) で測定された放射性炭素年代測定の結果を示す．また，破線部は古環境分析から予想される湖水の変化を示す．

横軸に年代，縦軸に標⾼を⽰す。⻘丸は IRSL 年代の結果，緑丸は五⼗嵐修論(2021)で測定された放射性炭素年代測定の結果を⽰す。また，破線部は古環境分析から予想

図４ Olgoy 湖の湖⽔位変化
26
される湖⽔の変化を⽰す。

横軸に年代，縦軸に標⾼を⽰す。⻘丸は IRSL 年代の結果，緑丸は五⼗嵐修論(2021)で測定された放射性炭素年代

フィッション・トラック

ニュースレター第36号

27 - 28 2023年

御嶽火山の10万年前より若い試料の⁴⁰Ar/³⁹Ar年代測定
山﨑誠子*・及川輝樹*・Daniel P. Miggins**・Anthony A.P. Koppers**
⁴⁰Ar/³⁹Ar dating of lavas younger than 100 ka from Ontake Volcano
Seiko Yamasaki*, Teruki Oikawa*, Daniel P. Miggins**
and Anthony A.P. Koppers*** 産業技術総合研究所地質調査総合センター，Geological Survey of Japan, AIST** オレゴン州立大学，Oregon State University

はじめに出物，西麓と南麓の谷に細長く分布し西部に長野・岐阜県境に位置する御嶽（御岳）火山

10 km以上流れた厳立溶岩を含む草木谷火山噴は，直径約20 kmの大型の成層火山で，国内で出物，南麓に分布する奥の院火山噴出物，南東

2番目に高い（最高標高3067 m：剣ヶ峰）活麓に分布する金剛堂火山噴出物について，年代火山である．近年の活動は1979，1990，

測定を実施した．

2007，2014年の水蒸気噴火であるが，完新世
分析にも複数回のマグマ噴火があったことがわかっており，今後の活動を評価するためにも数万年溶岩試料の前処理は産総研にて，⁴⁰Ar/³⁹Ar年

より若い活動の詳細化が重要である．御嶽火山

代測定はオレゴン州立大学にて実施した．測定の 年 代 学 的 研 究 と して は ， 数 多 く の 感 度 法には180〜250 µmサイズの石基を数十グラム

K‒Ar年代が報告されており（Matsumoto and

使用し，レーザーによる段階加熱によりKobayashi, 1995; Kioka et al., 1998; 松本・

Thermo Fisher Scientiﬁc製ARGUS VI型希ガ小林, 1999），特に約10万年前より若い新期

ス質量分析計にて測定した．

御嶽火山溶岩について，アルゴン初期値の補正
結果と考察の重要性が層序と合わせて系統的に示された火山でもある．しかし，試料採取地には偏りもあ

図に層序ごとの⁴⁰Ar/³⁹Ar年代測定結果をり，特に山頂周辺の若い試料についての報告値

K‒Ar年代データ (山﨑ほか，準備中，およびはなかったため，活動史の全体を復元するにはMatsumoto and Kobayashi, 1995）とともに不十分であった．そこで本研究では，山頂周辺示した．ほぼ全ての試料について，層序に矛盾を含む若い試料について，⁴⁰Ar/³⁹Ar年代測定のない⁴⁰Ar/³⁹Ar年代測定結果が得られたが，を実施したため，結果を報告する．

金剛堂火山噴出物から採取したガラス質の1試料だけは桁違いに古い（約220 ka；プラトー

試料年代）結果となった．他4試料の金剛堂火山噴本研究では御嶽火山の剣ヶ峰山頂を含み一ノ出物は約70〜50 kaに集中し，奥の院火山噴出池，ニノ池周辺から噴出したと考えられる一ノ物や草木谷火山噴出物も含めて約70〜50 kaに池火山噴出物（地質ユニット名は山田・小林,

現在の摩利支天から奥の院にかけて山頂を持つ

1988に基づく；以下同じ），東麓に分布する

大きな火山体が形成されたことが明らかになっ

四ノ池火山噴出物，北東麓に分布し北部にた．

10 km以上流れた溶岩試料を含む継子岳火山噴継子岳火山噴出物および四ノ池火山噴出物の

27

引用文献

試料からは約40〜30 kaに集中するプラトー年

Kioka H., Furuyama K., Miyake Y., Sakai J.,

代が得られた．北部に10 km以上流れた溶岩に

Nagao K., Ikemoto M., Noiri H., Oda, K.

ついても約37 kaと，この時期は噴出率も高(1998) K-Ar chronology of the Middle

く，御嶽火山の噴火史の中でも活動的な時期のPleistocene lavas at Ontake volcano,一つであったと考えられる．

central Japan. Earth Science (Chikyu

一ノ池火山噴出物から採取した2試料につい

Kagaku), 52, 464-474.

ては，約30〜10 kaの年代値が得られた．今回

松本哲一・小林武彦 (1999) 御嶽火山, 古期御得られた中で最も若い年代値を示した山頂近く

嶽火山噴出物のK-Ar年代に基づく火山活動の一ノ池火山噴出物の溶岩からは，プラトー年

史の再検討. 火山, 44, 1-12.

代として10.8 1.8 ka（誤差は2σ），逆アイソ

Matsumoto A. and Kobayashi T. (1995) K-Ar

クロン年代として13.0 5.7 kaが得られた．溶

age determination of late Quaternary

岩表面の微地形の保存状況や山体内の小規模な

volcanic rocks using the "mass

テフラも含めた層序に基づくと，完新世に一ノfractionation correction procedure" :池火山噴出物が噴出した可能性が低いので，約

application to the Younger Ontake

13 kaの中央値の方がもっともらしいが，ほぼVolcano, central Japan. Chemical

手法の限界の年代値であり今後も検討が必要でGeology, 125, 123-1355.

ある．完新世にも三ノ池溶岩など複数のマグマ

山田直利・小林武彦（1988）御嶽山地域の地

噴火が起こり，最新のマグマ噴火は約6千年前

質．地域地質研究報告（５万分の１地質図
幅. 地質調査所, 136p．

であることがわかっているが，大規模な火山体は約30 kaまでに形成されたことが明らかになった．

年代（ka）
-30

0

30

60

90

三ノ池溶岩層

120

150

180

210

Ar/Ar plateau

⼀ノ池⽕⼭噴出物

Ar/Ar inverse isochron
Initial corrected K-Ar
Uncorrected K-Ar

四ノ池⽕⼭噴出物

Initial corrected K-Ar (Ref)
Uncorrected K-Ar (Ref)

継⼦岳⽕⼭噴出物
草⽊⾕⽕⼭噴出物
奥の院⽕⼭噴出物

⾦剛堂⽕⼭噴出物

濁河⽕⼭噴出物
三浦⼭溶岩層濁滝⽕砕流堆積物

図．御嶽火山溶岩の⁴⁰Ar/³⁹Ar年代測定結果とK‒Ar年代測定結果（本研究および山﨑ほか，準備中）．（Ref）のK‒Ar年代データはMatsumoto and Kobayashi (1995) より．

28

フィッション・トラック

ニュースレター第36号

29 - 31 2023年

書 評 Book Review
酒井 治孝

著

「ヒマラヤ山脈形成史」“Mountain Building of the Himalayas”
By Harutaka Sakai
檀原 徹
Tohru Danhara㈱ 京都フィッション・トラック
Kyoto Fission-Track Co.Ltd.
e-mail: kyoto-ft@ac.auone-net.jp

ヒマラヤとは何かについて知りたいという人、特にFT法に関心を持つ人に迷うことなくお薦めしたい一書が出版された。酒井治孝著「ヒマラヤ山脈形成史」である。本書は同地域において画期的な総括的解説書であり、最新の研究書でもある。
ヒマラヤといえば「大陸の衝突でできた」、あるいは「エベレストの山頂は元は海底であった」
風の説明が一般的だが、あまりにも漠然としているため、わけがわからないまま受け止めるというのが一般の反応であろう。マスコミで頻繁に流される雪を頂いたヒマラヤの高峰の映像が氾濫する
現在において、実際にヒマラヤを見た人、ネパールや周辺国に出かけた人も思いのほか少ないのではないだろうか。さらにその謎に対してなぜそうなのか？根拠は何か？と問いかけてもまともな答
えがないというのが現状であろう。
本書は、ヒマラヤ山脈の形成の謎に真っ向から取り組んだ分厚いが一編の研究論文であり、ジオ
ロジスト酒井治孝の40年に亘る研究史と思索の克明なドキュメントでもある。重層的で広汎な領域に及ぶ研究スタイルは、現在主流のpeer reviewとは相入れない面も含み、本書の主要論点である、変成岩ナップの運動史については未公表部分、すなわち仮説段階のものも多く含まれる。これは著者が敬愛するA. Holmesが、彼の最大の遺産の１つとして残したマントル対流説を主著「一般地質学」に書き記し、その評価を次世代の研究者の評価に委ねたことと重なるようにみえる。
本書の特徴は読みやすさにある。層序学的記載は、ともすれば多くの類書では地名や地層名、それに専門用語で埋め尽くされ、読者の気力を奪いがちである。この点において著者の無駄のない端
正な文章は、無機的な散文となりがちな記述も驚くほど読みやすい。特に口絵写真や図表が文脈と呼応して効果的に文中に注記されるため、なじみのない地名・地層名やかみ砕かれた専門用語が、各所に挿入された“コラム”と効果的に結びつけられている。加えて誤字や誤植が大変少なく、教科書の著作で培われてきた著者の経験が縦横に反映されている。
15章から構成される本書の内容は、各章のタイトルが的確に内容を要約している。1〜5章が前編にあたり、地形・地質や続く主部での議論に欠かせない予備知識が分厚く説明される。6〜11章の主部で、ヒマラヤ山脈の形成と変成岩ナップについて主にFT年代測定を中心に詳しく議論される。

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12〜14章では周辺地域や関連する情報が肉付けされ、最後に15章で全体が総括される。以下には、さらに章ごとにみてみよう。
1章では、ヒマラヤ山脈の地形と地質が概観される。この章を読むだけでも、ヒマラヤ山脈の理解のためには、予想を越えた時間と空間の広がりに対する認識が伝わってくる。
2章では大陸衝突とその証拠が提示される。衝突以前のインド亜大陸をGreater Indiaといい、現在より北方へ500 ㎞以上大きかったと考えられ、すでに15種類以上のモデルが提唱されているという。3章ではレッサーヒマラヤに残る超大陸コロンビア（19〜16億年前）について、4章では超大陸
パンゲアの痕跡とテチス海の消滅が語られる。5章ではインド亜大陸の北上に伴うユーラシア大陸との衝突と沈み込み・地殻の再溶融が説明され、チベットの中部地殻の延性押し出し説の紹介で、前編部が終了する。ここでついに、本書の主題となる仮説「変成帯がチベットの中部地殻で形成され、それが押し出されて高ヒマラヤ変成岩とそのナップをつくっている」が提示される。
いよいよ6章から11章では本書の主要テーマであるヒマラヤ山脈の誕生と形成史が詳しく議論される。6章では、まずエベレスト山頂直下のイエローバンド層のZFT年代が14.4

0.9 Maを示すことを契機に、チベット高原や高ヒマラヤ地域が14〜15 Ma前には少なくとも標高4500 ｍに達していたことが議論される。7・8章ではエベレストの山頂部の地層を構成するテチス海堆積物の化石年代の検討から、大陸間での地層対比や構造褶曲構造から推定される重力滑動時期が考察される。
9章から11章での主要テーマがレッサーヒマラヤに押し被さった巨大な変性岩ナップの形成メカニ
ズムとその運動史であり、FT法がその解析に威力を発揮する。9章では変成ナップと運動メカニズ
ムについて、スイスアルプスの例も引き説明される。10章では具体的に東ネパールのドゥムレ層を対象にした熱年代解析が続く、11章でFT法を用いたナップの北方冷却の研究例がさらに3ルートで示される。この３つの章では、従来の年代学的研究に対する著者およびその共同研究者達のFT、
U-Pb年代研究結果の対比が詳しく論述され、本書の中心部をなす。
12・13章はネパール首都のカトマンズや観光地ポカラが位置するヒマラヤの参観盆地とシワリク
前縁盆地およびベンガル湾沖の深海盆地の堆積物からみた、削剥された高ヒマラヤ山地の形成史が復元される。さらに14章は現在の地殻運動である地震・活断層・温泉現象からみた活動的なヒマラ
ヤについて、考察する。最終の15章では5500万年前から現在に至る間に発生した主要な地質学的事
件を振り返り、特にヒマラヤ山脈上昇の原動力として沈み込んだスラブマントルのデラミネーショ
ンとスラブの剥がれ落ちによる変成帯の急激な上昇が考察され、締めくくられる。
本書は、本体価格7200円+消費税と高価（特に学生にとって）であるものの、ヒマラヤ山脈の形成について全体像を知りたい時、最初に手にすべき出版物の1つというべきであろう。本書の中で著者の主張するナップ論は、現状では国際的に多くの支持を得るに至っていない。それ故に本書の出版は貴重であり、著者の熱意と東京大学出版会の英断にエールを送りたい。

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酒井治孝著「ヒマラヤ山脈形成史」
B5判・上製カバー装・横組・216頁
カラー口絵14ページ
本体価格 7200円 税別
ISBN978-4-13-060768-1
東京大学出版会

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３月16日

初版

第 47 回日本フィッション・トラック研究会実施報告「合同研究会報告」
第 47 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 12 月 5 日（月）～6 日（火）に文部科学省研究交流センター（つくば）にて開催されました．世話人の伊藤一充さんはじめ，
産総研の皆さんのご尽力により，3 年ぶりの現地での開催となり，計 28 件の講演がありました．
2 日間のうち初日に ESR ，U-Pb，（U-Th）/He，FT，αリコイル，Ar-Ar に関する発表があり，2 日目は ESR，ルミネッセンスの最新の基礎・応用研究がまとめられました．
印象に残った発表を含め，以下に概要をご紹介します．まず応用研究では，ジルコン UPb，アパタイトおよびジルコン U-Th/He 年代など，低温度域の閉鎖温度の最新の測定法を駆使した熱履歴・削剥史の推定の発表がありました（発表⑤，⑥）．このうち後者は角閃石の地質圧力計から定置深度に制約を与え削剥史を求めようとするものでした．標準試料探求の視点から溶結凝灰岩中のジルコンの年代学的特性を評価する発表もありました（⑦）．
新たな測定対象としては，モナザイトの分離抽出方法～基礎的なエッチング特性（⑨），第四紀モナザイトの微量元素組成や固有のエッチング耐性（⑩）など，着実な研究が進められている印象を受けました．αリコイルトラックに関しては，アメリシウム線源を用いて白雲母上に形成させた人工トラックを高精度で計測可能であることが示され，今後数千年から数万年のジルコンからのαリコイルトラックを利用した年代測定が確実に進展する印象を受けました（⑪）．そのほか(U-Th)/He 法における He 定量の実際と，同位体希釈法によらない U，Th 定量法への取り組みについて紹介されました（⑫）．Ar-Ar 年代については御岳火山の溶岩（石基）に段階加熱法を適用し，1 万年前後という極めて若い試料のプラトー年
代について，逆アイソクロン年代の評価を含め，貴重な成果が示されました（⑭）．U-Pb 年代については，U 壊変系列の非平衡を考慮したジルコン結晶化年代と（U-Th）/He 年代との併用の重要性について報告がありました（⑬）．U-Pb，U-Th 同時年代測定に関して，良好な U-Th 年代を得るための各種の補正条件について発表がありました（⑮）
ルミネッセンスと ESR の応用研究については，山岳地域の隆起削剥への ESR 年代の適用（②），火山灰層の層準および粒径ごとの ESR 信号特性変化と堆積環境の推定（⑱），表層
堆積物の深度ごとのルミネッセンス線量と沿岸流や堆積作用との関連（⑳），津波堆積物への適用（㉑），浜堤堆積物のルミネッセンス年代と，隆起・沈降サイクルとの関連（㉒），河
成段丘・海成段丘の形成史への IRSL 年代の適用（㉓，㉔，㉕），湖底堆積物の IRSL 年代と古環境推定（㉖），ルミネッセンス信号の多様性と堆積物の供給源推定などの発表がありました（㉗）．なかでも石英 OSL 特性のデータベース化については，その科学的意義を含め海外の先進事例が多数紹介され，国内のルミネッセンス研究の進展にとっても大変刺激になっている印象を受けました（㉘）． 手法に関する基礎的な研究として合成されたシリカクラ

スレートの有機ラジカル由来の ESR 信号（②），重晶石の ESR 信号応答性（⑰）についての発表がありました．
3 年ぶりの対面開催ということもあり，大変活発な議論がなされたように思います．最後になりましたが運営全般にご尽力いただいた世話人の伊藤一充さんはじめ産総研の田村さん，石井さん，高森さん，RA（リサーチアシスタント）の方々に，心よりお礼申し上げます．

「フィッション・トラック研究会総会報告」
日本フィッション・トラック（FT）研究会総会は，2022 年 12 月 5 日（月）16:30～開催
され以下の内容が話し合われた（以下，敬称略）．
1．出席会員数確認：普通会員 18 名の出席と委任状 17 名分から，普通会員（66 名）の 1/5以上であることから総会成立を確認した．
2. 今年度の活動報告：①FTNL 第 35 号の Web 公開と発刊予定について報告があった（田村さん）．
②国際会議の状況（長谷部さん）
Thermo2023 イタリア

リーヴァ・デル・ガルダについては Web ページの状況など，

Thermo2025 金沢については，今後企業や団体等からの寄付等の受け入れとその方策を検討する必要があること，会場については可能な範囲で下調べを進めていることなどの報告があった．
③3 名の新入会員（下記）の報告があった．総会に参加いただいた及川さん，石黒さんからは，直接自己紹介をいただいた．
・及川輝樹さん（産業技術総合研究所，地質調査総合センター）
・石黒勝己さん (奈良県立橿原考古学研究所，名古屋大学)・木村皐史さん（電力中央研究所）
3．2021 年度の会計報告＆会計監査報告：（長谷部さん，田上さん）
2021 年度の収入は繰越金（580,334 円），支出は 3,432 円であり，差額の 576,902 円を
2022 年度に繰り越すことが報告され，監査報告とともに承認された．（なお，2022 年度会
計の途中経過として，現時点での収入総計-支出総計が 607,657 円であることが報告された．
）
4．次年度の執行部体制： 次年度（2022 年度）の執行部は，現体制が 1 年目であることから，会長含め全委員が留任することで了承いただいた．
5. 次年度の活動計画： 以下の活動計画が確認された．
①FTNL 第 36 号は 2023 年 10 月発行に向けて準備していただく．今回講演された会員の皆さんは是非原稿を投稿していただきたいとのアナウンス．
②第 48 回 FT 研究会もぜひ，ESR 応用計測研究会・ルミネッセンス年代測定研究会と合同で開催できるように進めてほしいとの意見がありその方向で進めることとなった．先方との調整も必要であるが，開催地については，まずは会員の皆さんから積極的に情報をお寄せいただくことになった． （他に開催場所がなければ 1～2 年以内に徳島は引き受け可能になりますとの紹介があった）---------------------------------総会出席者（18 名：五十音順）
石黒勝己，伊藤久敏，伊藤一充，及川輝樹，大平寛人，⼩形 学，岡本 晃，梶田侑弥，末岡茂，田上高広， 田村明弘，中嶋 徹，長田充弘，長谷部徳子，福田将眞，南 沙樹，山中千博，山﨑誠子
委任状提出者（17 名：五十音順）
安間
谷

了，猪俣 竜，岩野英樹，臼杵昌子，鴈澤好博，檀原 徹，檀原有吾，竹内圭史，
篤史，林

山田隆二

宏樹，藤原

寛，星

博幸，松浦 秀治，三浦英樹，村松敏雄，渡辺公一郎，

ESR 応用計測研究会・ルミネッセンス年代測定研究会・フィッション・トラック研究会
2022 年度 合同研究会（茨城県つくば市

文部科学省 研究交流センター）

2022年12月5日（月）
8:45
9:00

入場開始
開会挨拶
セッション1

座長：伊藤

一充

9:10

1

島﨑

達也

歯エナメルを用いたESR/EPR線量計測による低線量被ばく評価の検討

9:30

2

磯谷

舟佑

イソプロピルアミンを包接するシリカクラスレートにおけるラジカル種の挙動

3

梶田

侑弥

9:50

セッション2

日本の山岳地域におけるESR熱年代学の適用（仮）

座長：大平

寛人

10:20

4

小形

学

東濃地域のOSL熱年代測定

10:40

5

岡本

晃

熱年代学に基づく四国山地削剥史の推定

11:00

6

末岡

茂

鮮新世〜第四紀深成岩体の固結年代・深度に基づいた飛騨山脈黒部地域の削剥史

11:20

7

長田

充弘

セッション3
13:00

熱史からみたジルコンの標準試料への適性評価：石川県鷲走ヶ岳層の例

座長：末岡

茂

8

大平

寛人

島根県出雲市鏡山鉱山に産する凝灰岩のFT年代

13:20

9

鈴木

彩世

フィッション・トラック年代測定に向けたモナザイトの鉱物分離法

13:40

10

中嶋

徹

第四紀モナザイトのフィッション・トラック年代測定に向けた試み(速報)

14:00

11

中島

大輝

セッション4ジルコンのART年代測定に向けた取り組み:Am線源を利用したART形成実験

座長：長谷部

徳子

14:40

12

福田

将眞

(U-Th)/He法に係る湿式分析法の検討：検量線法による親核種濃度の定量の試み

15:00

13

Ruby Marsden(U-Th)/He dating of young volcanics: Background and examples in Japan

15:20

14

山﨑

御嶽火山5万年前より若い試料のAr/Ar年代測定

15:40

15

Hisatoshi Ito

16:10

FT研総会

誠子

Reappraisal of the simultaneous U-Pb and U-Th zircon dating

2022年12月6日（火）
8:45

入場開始
セッション5

座長：山中

千博

9:00

16

豊田

新

ガンマ線照射の際の二次電子平衡再考

9:20

17

山本

まりん

重晶石のESR信号生成のプレドーズ効果

9:40

18

鶴田

彩音

セッション6

座長：伊藤

後期更新世〜完新世の火山灰土のESRによる分析
一充

10:20

19

小畑

直也

ブリーチされるESR信号の熱安定性

10:40

20

小森

康太郎

九十九里浜における長石砂の残存線量と外浜コアの年代測定

11:00

21

小川

凛太

インドネシア・ジャワ島南部の津波堆積物の年代測定の試み

11:20

22

根来

湧輝

北海道霧多布湿原における，地震性地殻変動に関連した浜堤堆積物のIRSL年代と形成過程

セッション7

座長：田村

亨

13:00

23

石井

祐次

河成段丘の砂礫層中の砂を用いたルミネッセンス年代測定

13:20

24

伊藤

一充

中期-後期更新世海成段丘堆積物へのルミネッセンス年代測定の適用−北海道南部の
例−

13:40

25

ZHANG YIZHI

Post-IR IRSL dating of GS-KUR-1 core collected from the Niihari Upland, Kanto
Plain

セッション8

座長：小形

学

14:20

26

渋谷

侑磨

モンゴルolgoy湖のIRSL年代測定と古環境推定

14:40

27

横尾

健人

ルミネッセンス特性による泥粒子の供給源推定手法の検討

15:00

28

田村

亨

日本列島における石英OSL特性のデータベース化

15:30

勉強会

礫のルミネッセンス年代測定（石井祐次）

フィッション・トラックニュースレター
第36号
発行日
編集

冊子版（2023）

２０２３ 年１2月３１日

田村明弘 （aking826@staﬀ.kanazawa-u.ac.jp）〒920-1192 石川県金沢市角間町
金沢大学
発行

理工学域

地球学教室

日本フィッション・トラック研究会
http://ftrgj.org/index.html
研究会問い合わせ先

大平寛人（ohira@riko.shimane-u.ac.jp）〒690-8504島根県松江市西川津町1060
島根大学総合理工学部地球科学科