フィッション・トラック

ニュースレター

第22号

73-75

2009年

三重県多気地域に産するシュードタキライトのジルコン(U-Th)/He年代測定
山田国見*・花室孝広*・田上高広**・島田耕史*・高木秀雄***・梅田浩司*(U-Th)/He dating of a pseudotachylyte collected fromthe Taki area, Mie pref.
Kunimi Yamada*, Takahiro Hanamuro*, Takahiro Tagami**, Koji Shimada*,
Hideo Takagi*** and Koji Umeda*****日本原子力研究開発機構, Japan Atomic Energy Agency.
****京都大学，Kyoto University****早稲田大学，Waseda University
はじめにる（例えばReiners et al., 2004）。現在のとこ

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでろ、年代測定には自形で十分な大きさの結晶がは、地質環境の長期的な安定性に関する調査技必要であり、当然ながらこれはシュードタキライ術の一環として、我が国初のウラン・トリウム・トを含む断層近傍試料に対して極めて厳しい選別ヘリウム（(U-Th)/He）年代法の測定システムを条件となるため、年代はまだ公表されていない。

構築している（山田、2006ほか）。本研究でしかし、FT法と併用することで、シュードタキ

は、年代未知の地質試料に対する応用例としてライトの生成温度条件の上限と下限を直接的にシュードタキライトの年代測定を行い、これに成決定できる可能性がある。

功したので報告する。
断層起源シュードタキライトは主に地殻浅部で地質断層に沿って生じる脈状岩石であり、過去の断層三重県多気町のシュードタキライトは中央構造活動により発生した摩擦熱で溶融・固結したも線（MTL）沿いで初めて見つかったものであのと考えられている。したがって、その生成時期

り、最大で幅約5cmに達する厚いシュードタキラや温度（最高到達温度および環境温度、すなわちイトである（図１、２）。角閃石­緑色片岩相条

断層摩擦発熱による温度上昇幅）・圧力といっ件でマイロナイト化した畑井トーナル岩の冷却のた生成条件の推定は、断層の活動時期や頻度、過程での脆性変形領域で融解・急冷によって形成断層の強度や破壊（発震）のエネルギー等、地され、その後さらに破砕の影響を重複して受けて質学や防災上の課題を考える上で重要である。こいる（Shimada et al., 2001）。年代の比較を行

れに対して、放射年代測定法は、堆積速度や侵食うため、シュードタキライトから約10cm離れた速度、断層の活動周期といった仮定をおかずに原岩も採取した。ジルコンはそれぞれ約1000

シュードタキライトそのものから直接その生成時粒、約1500粒が分離された。同じ試料を用いて期を明らかにしうる点で非常に強力な手法であF T 年 代 も 測 定 さ れて い る （ T a k a g i e t a l . ,る。例えばフィッション・トラック（FT）法で2009）。シュードタキライトからはアパタイトは短時間加熱実験によりシュードタキライトの生は分離されなかったのでジルコンのみを対象とし成条件で確実に年代がリセットされることが明た。

らかになったり（Murakami et al., 2006）、実際に天然のシュードタキライトから分離したジル手法

コンの年代測定にも成功する（Murakami and

ヘリウムの脱ガスは白金packetとレーザー加熱

Tagami, 2004）などさまざまな研究が行われてにより約1300℃で行い、脱ガスの完了は1350℃いる。

で再脱ガスを行って確認した。定量はVG5400希FT法と同じくジルコンを用いる放射年代測定

ガス質量分析計による感度法で行った。溶液化法である(U-Th)/He法は、Zeitler et al. (1987)

はメタほう酸リチウムを用いたアルカリ溶融法での再解釈以降90年代に開発が進められ、その特行い、加熱はXRFビードサンプラによる高周波加徴である非常に低い閉鎖温度（約180℃）故にさ熱法を用いた。ウラン・トリウム定量はSII製

まざまな地質学的冷却過程の研究に用いられていSPQ9000 ICP四重極質量分析計を用いて、マト73

図２
本報告で用いたシュードタキライト（MPT-1）の研磨試料写真．両側のカタクレーサイト化した畑井トーナル岩マイロナイトに注入している．スケールは
全長10 cm．

続時間は数秒であり、熱影響の範囲は約1cm以下に限られる（Murakami and Tagami,2004）。原岩はシュードタキライトから10cm程度離れているのでこの年代はシュードタキライト生成時の熱によるリセットではなく広域的な冷却年代と考えられる。従って、これと一致する

図１
試料採取地の模式図．本報告で用いたシュードタキライトはMPT-1で採取された．Takagi et al.
(2009)より一部改変．

シュードタキライトの年代もシュードタキライト生成時の熱影響を受けているとは考えられず、生成後のシュードタキライトを含む広域的な冷却年リクスマッチングを行った内標準検量線法で行っ代と考えられる。

た。本システムでの７回の年代標準試料

一方、Takagi et al.（2009）によればそれぞ（FC3Z）分析の結果は29.6 3.7Ma（1SD）でれのFT年代は60.0 3.5Maと70.2 2.7Ma（いずあった。

れも1SE）であり、t検定により95%の信頼区間

詳細についてはYamada et al.（2009）参照。

で両者は一致しない。トラック長の短縮も観察されない。Murakami et al.（2006）によれば一結果

般的なシュードタキライトの溶融温度でジルコン分析結果を表１に示す。ジルコン(U-Th)/He年

FTは完全にリセットされると考えられること、代はシュードタキライトで60.3 2.7Ma、原岩でShimada et al.（2001）によりこのシュードタ55.5 4.5Ma（いずれも1SE）で、誤差の範囲でキライトも十分な温度上昇が推定されることか一致した。一般的な溶融時のシュードタキライト

ら、ここでは原岩のジルコンFTによる冷却年代の最高到達温度は1000℃以上と高温だがその持が約70Ma、最後のシュードタキライト生成が約74

Res. Lett., 31, L12604, doi:
10.1029/2004GL020211.
Murakami, M., R. Yamada, and T. Tagami(2006), Short-term annealing
characteristics of spontaneous ﬁssion
tracks in zircon: A qualitative description,Chem. Geol., 227(3-4), 214-222, doi:
10.1016/j.chemgeo.2005.10.002.
Reiners, P.W., T.L. Spell, S. Nicolescu, and A.
Z a n e t t i ( 2 0 0 4 ) , Z i r c o n ( U -T h ) / H ethermochronometry: He diﬀusion andcomparisons with 40Ar/39Ar dating,Geochim. Cosmochim. Acta, 68(8),1857-1887, doi:10.1016/j.gca.

図３ 本報告で用いた年代­閉鎖温度図．(U-Th)/He
年代は従来推定されていた地域的な冷却史とおおむね矛盾しない．また，閉鎖温度の異なるフィッション・トラック年代と一致する年代が得られたこと
は，シュードタキライトが生成後速やかに冷却したことを示し，トラック長の短縮が見られなことと整合的である．

2003.10.021
Shimada, K., Y. Kobari, T. Okamoto, H.
T a k a g i , a n d Y. S a k a ( 2 0 0 1 ) ,Pseudotachylyte veins associated with
granitic cataclasite along the Median
Tectonic Line, eastern Kii Peninsula,

60Maであると考えられる。

Southwest Japan, J. Geol. Soc. Japan,

以上のことから、シュードタキライト生成時の107(2), 117-128.

環境温度は、少なくともジルコン(U-Th)/He法のTakagi, H., K. Shimada, H. Iwano, and T.

閉鎖温度以上ジルコンFT法の部分アニーリング

Danhara (2009), The oldest record of

領域の上限以下と考えられる。Reiners et al.

brittle deformation along the Median（2004）とYamada et al.（2007）によればこTectonic Line determined by ﬁssion-track

れは例えば約180-350℃に相当する（図３）。こzircon age for pseudotachylyte in the Takiの温度は、このシュードタキライトの鉱物学的なarea, Mie Prefecture, J. Geol. Soc. Japan,

観察から生成時の環境温度を200-300℃と推定しunder review.

たShimada et al.（2001）の結果と良く一致す

山田国見（2007）、東濃地科学センターにおける。

る ( U -T h ) / H e 年 代 測 定 シス テム の 現 状 、FTNL20, 61-62.

まとめ

Yamada, K., T. Hanamuro, T. Tagami, K.

三重県のMTL沿いで見つかったシュードタキラ

Shimada, H. Takagi, R. Yamada, and K.

イトとその原岩について(U-Th)/He年代測定を行Umeda (2009), The ﬁrst (U-Th)/He dating

い、これが可能であることを示した。同じ試料のof a pseudotachylyte collected from theFT年代を考慮すると、シュードタキライト生成

Median Tectonic Line, southwest Japan,

時の環境温度は約180-350℃と推定される。これ

Tectonophysics, in submission.

は鉱物学的に推定された環境温度と良く一致す

Yamada, R., M. Murakami, and T. Tagami

る。

(2007), Statistical modelling of annealing
kinetics of ﬁssion tracks in zircon;

参考文献

Reassessment of laboratory experiments,

Murakami, M., and T. Tagami (2004), DatingChem. Geol., 236(1-2), 75-91, doi:

pseudotachylyte of the Nojima fault using

10.1016/j.chemgeo.2006.09.002.

the zircon ﬁssion-track method, Geophys.

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