フィッション・トラック

ニュースレター

第 18 号

9-12 2005 年

島根県東部鍋山鉱山の FT 年代
大平寛人

FissiontrackagesfromtheNabeyamaMine,EastShimane
HirotoOhira
島根大学総合理工学部,Dept.Geoscience,ShimaneUniv.

はじめに

北川ほか (1982) は，鍋山鉱山の共生する方解島根県東部の雲南市 (旧飯石郡) 三刀屋周辺の石の流体包有物均質化温度から，セリサイトの生東西 4ｋｍ南北 8ｋｍの地域では古くからセリサ成温度を 200-300℃と推定している．またセリサ

イト鉱床が採掘されてきた (岩生，1953)．いず

イトのポリタイプを調べ，鍋山鉱山では 2M1，約れの鉱床も花崗岩中に胚胎し，花崗岩類が熱水変1.5km 東側の井儀鉱山では 1M であり，ポリタイ質作用を被ることによって形成されたとされるプの違いは生成温度に関連していると述べた．

(北川ほか，1982)．多くの鉱山は既に採掘を停止

Kitagawa et al.(1988)はこの地域のセリサイトの K-したが，現在三刀屋大塚付近の鍋山鉱山が斐川鉱

Ar 年代を測定し，周辺の花崗岩類の年代と同じ業㈱によって稼業している．なお，国内でセリサかやや若い値を示すことから，セリサイト鉱床はイトを採掘している鉱山は，鍋山鉱山のほかに，花崗岩の定置に関連した熱水活動によって形成さ愛知県振草・粟代セリサイト鉱山が知られている．

れたとしている．

今回，鍋山鉱山のセリサイト鉱床を形成した熱水

試料

変質作用の熱的セッティングを明らかにする目的で，アパタイトの FT 年代を測定したので報告す

試料採取地点を図 1 の坑道図上に示す．現在

る．の坑道は武坑 (タケシ坑) と呼ばれ，木枠充填工法によって採掘されている．試料は−25ｍ準お地質概要

よび−30ｍ準から採取した．図 1 中には，海抜

鍋山鉱山の母岩は竜駒花崗岩 (角閃石黒雲母花崗岩) の北西延長部とされる (高木ほか，2000)．
セリサイト鉱体は全体に N55 W 方向に伸長し，長さ 100ｍ以上，幅約 30m，深さ 60m 以上の規模をもつ (高木ほか，2000)．鉱体と母岩との南北の境界はほぼ直線を示し，北側は特に脈幅 12m の粘土脈を境して母岩と接し，南側では母岩に漸移している (北川ほか，1982)．三刀屋地域のセリサイト鉱床の鉱体の伸長方向は鉱床ごとに異なり，大きく N15 ~20E と N50~70W の２方向の鉱体に分けられ，傾斜はほぼ垂直である (北川ほか，1982)．鍋山鉱山の鉱体の規模が周囲の鉱床に比べて大きいことは，本鉱山が２系統の脈の交差する部分に位置することに関係するとの考えもある (高木ほか，2000)．

図1

9鍋山鉱山の坑道および試料採取地点

表1

鍋山鉱山のアパタイトの FT 年代測定結果

測定は研磨面を使用した外部ディテクター法によって行った．年代値は NIST-SRM612 ガラスとそれに対する較正定数 (ゼータ値）313.5 5.1 を使用して計算した．中性子照射には京都大学原子炉実験所黒鉛設備圧気輸送管(Tc-Pn）を使用した．ρs (Ns)：自発トラック密度 (数），ρi (Ni)：誘発トラック密度 (数），ρd (Nd)：線量ガラ
ス NIST-SRM612 に貼り付けたマイカの誘発トラック密度 (数），P(χ2 )：χ2 乗検定結果，r：自発-誘発トラッ
ク密度の相関係数，U：ウラン濃度

実験

5ｍ~−10m 準の大まかな変質部 (高木ほか，2000) も点線で示している．−30m 準の坑道は上述の 5 試料から粉砕，篩い分け，重液分離，一部を省略している．以下に試料の概要を述べる．

磁選を経て，ハンドピッキングによりアパタイト

なお現在まで年代測定を終えているのは採取したを抽出した．エポキシ樹脂にマウントし，ダイヤ5 試料のうち NB-1，2，3 の 3 試料のみである．

モンドペースト (3μm，1μm) で結晶の 1/3 以[NB-1]-30ｍ準．青盤上研磨し，完全な 4π面を得た．7％HNO3 水溶

一部が淡緑色に変質した黒雲母花崗岩．斜長石

液 (25℃) で約 30 秒間エッチングを行った．試は粘土鉱物 (セリサイト) に，黒雲母は緑泥石へ料および NIST-SRM612 ガラスにディテクター変質している．脈状あるいは塊状の方解石が多数を貼り付け京都大学原子炉実験所の黒鉛設備圧気認められる．

輸送管 (Tc-pn) で 5 時間の中性子照射を行った．

[NB-2]-25m 準．鉱石

試料およびガラスに貼り付けてあったディテクタ

白色細粒で緻密・硬質な岩石．原岩の組織は全ーを 46％HF (25℃) にて 12 分間および 20 分間

く残存していない．塊状の方解石とセリサイトのエッチングした．FT の計測には生物顕微鏡を用集合体からなる．

い総合倍率 1000 倍で行った．

[NB-3]-25m 準．鉱石

年代測定結果

粗粒な白色鉱物を含み，基質が淡緑色を帯びた
岩石．粗粒白色の鉱物は鏡下では塊状の方解石で年代測定結果を表 1 に示す．現在までに測定あり，淡緑色の基質は全てセリサイトからなる．

を終えた 3 試料の年代は，それぞれ 35.1

2.1

原岩の組織は全く残存していない．

(NB-1) ， 28.4

1.6

2.2 (NB-2) お よ び 36.6

[NB-4]-25m 準．青盤

(NB-3) で あ っ た ． 粗 粒 の 青 盤  ( 弱 変 質 岩 )粗粒淡緑色の岩石．鉱石として採取したが，鏡(NB-1) と粗粒の鉱石 (NB-3) には有意な年代下では岩石組織が残存している．ただし石英以外差は認められない．白色細粒・硬質の鉱石 (NB-は全て変質している．長石は仮像を残して全てセ2) のみが約 28Ma と有意に若い値を示し，そのリサイト化している．方解石の平行脈が多数認め差は約 7Ma である．

られる．

アパタイト粒子の多くは，内部に気液 2 相の

 [NB-5]-25m 準．母岩

流体包有物を包有していたり，C 軸方向に平行な中粒黒雲母花崗岩．黒雲母の約半分は緑泥石化

棒状あるいは針状包有物を多数含んでいる．そのしている．長石類はあまり変質しておらず，文象ためエッチング後のアパタイト表面は清浄ではな組織が特徴的である．一部に緑れん石を含む．数く (FT 以外のノイズが多く) 年代測定が難しい．

条の方解石の平行脈が認められる．

そこで，多数のアパタイト粒子を処理して，エッ10チング後の表面状態の良好な粒子のみを年代測定

体包有物の均質化温度が 215~280℃であることに用いた．なお，表 1 には示されていないが，から，セリサイトの形成温度を若干の圧力補正を一つの試料の中でも個々のアパタイト粒子の U考慮しても 200-300℃と推定している．そこで，濃度は大きく異なる．10ppm 程度の粒子が多い

花崗岩の固結後，250℃前後まで冷却した時点のが，約 50~60ppm を示す粒子もわずかに含まれ熱水によってセリサイトが形成されたとして，形ており，年代測定の精度を上げるには，後者を数成温度を閉鎖温度の代わりにプロットした．

多く測定する必要がある．表 1 の FT 密度が試料

図 2 から明らかなように，アパタイトの FT 年によって大きく異なっているのは，測定された FT代値は母岩の周辺の花崗岩やセリサイトの K-Ar密度の高い粒子数を反映している．

年代に比較すると 10Ma 以上若い．Kitagawa etal. (1988)や Ishiahara et al. (1980)を考慮すれ考察ば，300℃以下に冷却した時期の熱水によってセ三刀屋地域の花崗岩類およびセリサイトについリサイトが形成された後，アパタイトの閉鎖温度ては K-Ar 年代が報告されている．河野・植田

100℃付近まで，ゆっくりと冷却したと考えるの(1966) は三刀屋町伊萱の中粒桃色黒雲母花崗岩が妥当であろう．

から 64Ma，三刀屋町五反田付近の中粒角閃石黒

興味深い点は，−25ｍ準の坑道で採取された雲母花崗閃緑岩から 52Ma の黒雲母 K-Ar 年代

NB-2 (白色緻密で硬質な鉱石) と NB-3 (淡緑色を報告した．河野・植田 (1967) は三刀屋町粟谷

粗粒で軟質の鉱石) のアパタイト年代に約 7Ma付近の中粒閃雲花崗閃緑岩から 45Ma の黒雲母の年代差が存在することである．NB-2 と NB-3

K-Ar 年代を得ている．一方，セリサイトについはいずれも武坑 (タケシコウ) の東部，上一坑のては，Kitagawa et al. (1988) は，中国地方の先端部において採取された．両者は明瞭な境界で粘土鉱床の K-Ar 年代を測定するなかで，鍋山鉱接しており，採取地点は 2ｍと離れていない．な

山のセリサイトから 45.6

2.3Ma という値を得

ぜ両者間に約 7Ma の年代差が生じるのであろう

た．また，この地域のセリサイトの K-Ar 年代がか．この理由として，35Ma~28Ma に至るまで45.6~51.3Ma と，母岩の花崗岩類の年代に非常熱水の活動が継続していた可能性も考えられるし，に近い値であることから，セリサイトの形成は花あるいは，冷却後の他の火成活動による熱の影響

崗岩の定置直後の熱水活動に密接に関連すると述を被った結果であるのかもしれない．この点を明べた．Ishihara et al. (1980) は三刀屋町多久和らかにするために両者の関係を明らかにするとと西方の樋の谷鉱床のセリサイトから 51Ma の KAr 年代を報告し，母岩の年代値に近いことから，セリサイトの形成は花崗岩の固結に関連すると述べた．なおこれらの年代値は今岡ほか (1994) にもコンパイルされている．
図 2 に閉鎖温度−年代値プロットを示した．
Kitagawa et al. (1988) によれば 49~52Ma をこの地域の母岩の黒雲母 K-Ar 年代として採用している．これに加えて上述の他の年代値もプロットした．黒雲母の K-Ar 系の閉鎖温度を 300℃，アパタイト FT のそれを 100℃とした．セリサイトの閉鎖温度の扱いについては，北川ほか(1982) は，鍋山鉱山の共生するカルサイトの流図211

閉鎖温度−年代プロット

もに，ジルコンの FT 年代測定を進める必要があ

IshiaharaS.,ShibataK.,KitagawaR.andKakitani

る．

S.,1980,K-AragesofSericitesfromthe

母岩の花崗岩の年代や岩質についても検討が必

ChugokuDistrict,Japan.Bulletinofthe

要である．鍋山鉱山の坑道内試料 (NB-5) は淡

GeologicalSurveyofJapan,31,221-224.

紅色のカリ長石を含む文象組織の顕著な中粒黒雲

岩生周一,1953, 島根県飯石郡の淡緑色絹雲母鉱床−特母花崗岩であり角閃石を含まない．この岩石とセに母岩の変質に関連して−, 地調月報，4，223-238．

リサイト鉱石母岩との関連も詳しく検討する必要

河野義礼, 植田良夫,1966, 本邦産花崗岩の K-Arがある．また，既報の黒雲母 K-Ar 年代の多くはdating(Ⅴ)−西南日本の花崗岩類−, 岩鉱，56，角閃石黒雲母花崗閃緑岩から報告されていること

191-211．

から，鉱床母岩の年代として直接対比できないも河野義礼, 植田良夫,1967, 本邦産花崗岩の K-Arのも存在するように思える．この点についても検

dating(Ⅵ)−花崗岩類，総括−, 岩鉱，57，177-討する必要があろう．

187．
北川隆司, 柿谷

謝辞悟, 舟木 晃,1982, 島根県飯石郡三刀屋町付近のセリサイト鉱床中の雲母粘土鉱物,

斐川礦業㈱の伊藤瑞章氏，伊藤通規氏，伊藤滋

粘土科学,22，54-67．

敏氏からは鉱山について数多くのご教示を賜り，

KitagawaR,NishidoH,ItoZ.andTakenoS.,1988,

試料採取に便宜を図っていただいた．心から感謝

K-AragesoftheSericiteandKaolinDepositsいたします．

intheChugokuDistrict,SouthwestJapan.
MiningGeol.,38,279-290.

参考文献
今岡照喜, 大平

高木哲一, 内藤一樹, 飯泉 滋,2000, 島根県東部の花
武, 沢田順弘, 板谷徹丸,1994, 中

崗岩類と鉱床, 日本地質学会第 107 年学術大会見

国・四国地方における白亜紀~第三紀火成岩類の学旅行案内書，35-44．

放射年代．岡山理科大学自然科学研究所研究報告．
20，3-57．

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