フィッション・トラック

ニュースレター第31号

9-12

2018年

茂住祐延断層のジルコンFT熱年代解析：熱史モデルによる再検討

末岡茂*・郁芳随徹**・長谷部徳子***・田上高広****Thermal analysis along the Mozumi-Sukenobu fault, central Japan, based onzircon ﬁssion-track thermochronometry: Reexaminationby using thermal history modeling

Shigeru Sueoka*, Zuitetsu Ikuho**, Noriko Haesbe*** and Takahiro Tagami***** 日本原子力研究開発機構，Japan Atomic Energy Agency** 龍谷大平安高校，Ryukoku University Heian Senior High School*** 金沢大学，Kanazawa University**** 京都大学，Kyoto University

はじめに

試料の岩種は，いずれも白亜紀の非海成堆積調査などの上載地層法が用いられるが，上載る．2本の破砕帯間では，最も若い年代が得ら物起源である手取層群の砂岩ないし頁岩であ断層の活動性の評価には，一般にはトレンチれ，特に強い熱異常を被ったと解釈された．2

地層に覆われていない断層の活動性を評価す

本の破砕帯間のZFTがトータルアニーリングさる方法は確立されていない．断層活動には摩れているという仮定と，熱水変質鉱物の存在

擦により熱が生じるため，熱年代学の手法等から，加熱の原因は約65Maの神岡鉱床形成（ジルコンフィッション・トラック（ZFT）法時の熱水だと結論付けられた．など）に基づいた，活動年代の推定が試みられている（Tagami, 2012）．しかし，断層近熱史モデルによる再検討

傍の熱異常の原因は，隆起・沈降，摩擦発熱，高温流体の滞留など多様であり（Tagami,2本の破砕帯間のZFTがトータルアニーリン

2012），摩擦発熱に伴う熱異常を精度よく検グされているという上記の仮定は，7〜9μm出するには，それ以外の要因による熱異常のの平均FT長を考慮すると妥当性に疑問が残特徴（温度，期間，被熱範囲など）の包括的る ． そ こ で 本 研 究 で は ， H e F T y v e r.

理解が望ましい．

1.9.3（Ketcham, 2005）を用いた熱史逆解析

茂住祐延断層のZFT解析（郁芳，2011）

みた．解析の結果，14地点中2地点を除く試料

横ずれ活断層で，平均変位速度は2〜3mm/yr

約30〜15Maの最終冷却が推定された（図に基づいて，加熱の時期や熱源の再検討を試
では，見掛け年代（110〜70Ma）より若い，茂住祐延断層は，跡津川断層帯を構成する右2）．すなわち，これらのZFT年代の若返りのに達する（HERP, 2004）．茂住祐延断層で原因は，日本海拡大時の火成活動と関連しては，1995年兵庫県南部地震以降に，断層調査いる可能性が高い．しかし，本地域に分布すのための坑道が掘削されており，長さ約480のる漸新世〜中新世の火山噴出物の層厚（例え坑道内では2か所の主要な破砕帯が確認されてば，高橋・周藤，1999）を考慮すると，地表いる（伊藤ほか，1998）．に堆積した火山噴出物からの熱伝導により，郁芳（2011）は調査坑道内の14地点でZFT

地下300mの坑道内のZFT年代を若返らせるの解析を行い，約110〜70Maの年代値と7〜は困難である（cf 松崎ほか，2004）．消去法

9μmの平均FT長を報告した（図1）．なお，

9

的には，高温流体の関与が有力だが，より確

Geochem., 58, 275-314.

実に熱源を特定するためには，さらなる熱年

松崎達二ほか（2004）大規模火砕流による基代学的検討が望まれる．

盤岩への熱的影響の検討―フィッション・トラック法による熱履歴解析―．応用地
質，45，238-248．

引用文献

Tagami T. (2012) Thermochronological

郁芳随徹（2011）断層帯のジルコン熱年代学

investigation of fault zones.

〜跡津川断層系茂住祐延断層と四国興津地

Tectonophysics, 538-540, 67-85.

域を例として〜．京都大学理学研究科修士

高橋俊郎・周藤賢治（1999）富山県南部の中論文，87p．

新統岩稲累層のアダカイト質安山岩，高マ

伊藤谷生ほか（1998）活断層地下観測場：茂グネシア安山岩，カルクアルカリ系列安山

住祐延断層調査坑道(速報). 月刊地球，20,岩およびソレアイト系列安山岩の成因．地182-187．

質学雑誌，105，789-809．

地震調査研究推進本部（HERP）（2004）跡

Tanaka H. et al. (2007) Descriptions of

津川断層帯の長期評価について．http://

meso- and microscopic structures ofw w w. j i s h i n . g o . j p / m a i n / c h o u s a /fault zone rocks obtained from tunnel

katsudansou̲pdf/47̲atotsugawa.pdf，

penetrated across the Mozumi-

28p．

Sukenobu fault, central Japan.

Ketcham R.A. (2005). Forward and inverse

Geodynamics of Atotsugawa Fault

modeling of low-temperature

System. 103-121.

thermochronometry data. Rev. Min.

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0100 (m)

480 (m)FT length ± 1σ [μm]04812480

1450 -

Sandstone

400 -

2400

Mudstone350 -300 -#

Ore veins(Cu,Pb,Zn)
Major fault
Sampling
locality(MSF-#)

AgeLength34250 -

56200 -

8150 -

9100 -

1050 -

130-300200100

11 1212.51406080

100

FT age ± 1σ [Ma]図1

茂住祐延断層調査坑道内の地質図およびジルコンFT解析結果（Tanaka et al., 2007を改変）．

11120

Horizontal distance from the edge [m]Porphyry

Temp. [deg. C]
Temp. [deg. C]
Temp. [deg. C]
Temp. [deg. C]
Temp. [deg. C]

0100
200

MSF-1

MSF-2

MSF-3

GOF
Age: 0.98
FTL: 0.99

GOF
Age: 0.86
FTL: 0.90

GOF
Age: 0.99
FTL: 0.96

MSF-4

MSF-5

MSF-6

GOF
Age: 0.92
FTL: 0.90

GOF
Age: 1.00
FTL: 1.00

GOF
Age: 0.83FTL: 0.96

MSF-8

MSF-9

MSF-10GOF
Age: 0.91
FTL: 0.96

GOF
Age: 0.93
FTL: 0.92

GOF
Age: 0.86
FTL: 0.94

300
4000100
2003004000100200300
4000100200

MSF-11

MSF-12

MSF-12.5

GOF
Age: 0.98
FTL: 0.81

GOF
Age: 0.91
FTL: 0.99

GOF
Age: 0.83
FTL: 0.95

300
4000100
200

MSF-13MSF-14

LegendGOF
Age: 0.98
FTL: 0.94

GOF
Age: 0.98
FTL: 0.82

Best-fit path
Weighted mean path
Envelope ofgood paths(GOF>0.5)300400300200100

Time [Ma]0 300

200100Time [Ma]0acceptable paths(GOF>0.05)

図2 熱史逆解析の結果．GOFはgoodness of ﬁtの略で，FT年代とFT長分布のモデル値と実測値の適合度を表す（Ketcham. 2005）．水色とオレンジの縦帯は，神岡鉱床形成（65〜55Ma）と日本海拡大（30〜15Ma）のおよその時期を示す．薄赤の横帯は，ZFT系の準安定領域（partial annealing zone; 180〜380℃）を表す．

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