フィッション・トラック

ニュースレター第 19 号

11-14

2006 年

島根県東部・鍋山鉱山および周辺花崗岩類の FT 年代と冷却史
大平寛人*・根木大輔*・田中俊寛*

Thermal histories of the the Nabeyama Mine and host granitoids, NE Shimane,SW Japan, based on fission track studies
Hiroto Ohira* , Daisuke Negi* and Toshihiro Tanaka**

島根大学総合理工学部地球資源環境学科, Department of Geoscience, Shimane University

はじめに

Kitagawa et al.（ 1988 ）は，この地域のセリサ

島根県東部の雲南市（旧飯石郡）三刀屋周辺でイトの K-Ar 年代を測定し，周辺の花崗岩類の年は古くからセリサイトが採掘されてきた．岩生代と同じかやや若い値を示すことから，セリサイ（ 1953 ）によれば，この地域のセリサイト鉱床

ト鉱床は花崗岩の定置に関連した熱水活動によっは，明治末期から大正末期にクレー原料として採て形成されたとしている．

掘された後に一旦休止し，戦後再び開発され大小試料および実験

20 近いセリサイト鉱床が分布するとされる．現在既にほとんどの鉱山は採掘を停止したが，鍋山鉱試料は鍋山鉱山の− 25 ｍ準および− 30 ｍ準の山のみが斐川鉱業㈱によって採掘されている．今坑道から採取した．また鉱床母岩である鵯花崗岩

回，この鉱山のセリサイト鉱床形成に関わる熱水と，同時代の大東花崗閃緑岩からも試料を採取し活動の熱履歴を明らかにする目的で，ジルコンとた．セリサイト鉱体は一般に淡緑色を呈し，もろアパタイトの FT 年代を測定したので報告する．

く崩れやすい．また一部に細粒白色硬質な鉱体も存在する．今回坑道内から採取したのはこれらの地質概要鉱体に加え，青盤とよばれる弱変質岩である．鉱鍋山鉱山は因美期迸入岩類（飯泉ほか，体の岩石はもろく崩れやすいため，ジョークラッ1985 ）に相当する鵯花崗岩中に胚胎され（松浦シャーで粗粉砕のみ行った．篩い分け，重液分離ほか， 2005 ），セリサイト鉱体は全体に N55

W（ブロモフォルム），磁力選鉱を経て，重鉱物を回方向に伸長し，長さ 100 ｍ以上，幅約 30m ，深収した．ジルコンとアパタイトの分離にはジヨー

さ 60m 以上の規模をもつ（高木ほか， 2000 ）．

ドメタン（ d=3.3 ）を用いた．アパタイトをエポ

鉱体は花崗岩中の裂罅を充填するようにレンズ状キシ樹脂に，ジルコンをテフロン樹脂にマウントを呈している．鉱体と母岩との南北の境界はほぼし，ダイヤモンドペースト（ 3μm ， 1μm ）で直線を示し，北側は特に脈幅 1-2m の粘土脈を境

結晶の約 1/3 を研磨・削剥し，完全な 4π面を得に母岩と接し，南側では母岩に漸移している（北た．具体的な実験手順は大平・永井（ 2004 ）に川ほか， 1982 ）．北川ほか（ 1982 ）は，鍋山鉱従った．中性子照射は京都大学原子炉実験所の黒山のセリサイト鉱体に共生する方解石の流体包有

鉛設備圧気輸送管（ Tc-pn ）において 1 時間（ジ物均質化温度から，セリサイトの生成温度をルコン）および 5 時間（アパタイト）行った．

200-300℃と推定している．またセリサイトのポ

ジルコンおよびアパタイトの測定者個人のゼーリタイプを調べ，鍋山鉱山では 2M1 ，約 1.5km

タ値として 367.1

東方に位置する井儀鉱山では 1M であり，ポリタ313.5

イプの違いは生成温度に関連していると述べた．

た年代計算には Trackkey （ Dunkle, 2002 ）を

114.1 （大平， 2004 ）および5.1 （柚原ほか， 2005 ）を使用した．ま表1Sample

ジルコンおよびアパタイトの FT 年代測定結果（ zircon ）NameNo.
crys.

ρs (Ns)( 106/cm2)

ρi (Ni)( 106/cm2)

P(χ 2 )%ρd (Nd)105/cm2)r(UppmAge(Ma)( 1σ )

NB-1 (青盤・弱変質岩)

236.036(3386)

3.612(2043)

0.05

1.748(6927)

0.87

276.7

53.0

1.8

NB-2 (細粒 白色 硬 質鉱 体)

316.181(5934)

3.665(3518)

2.69

1.747(6922)

0.92

276.3

53.9

1.6

NB-3 (淡緑 色鉱 体 )325.555(6421)

3.523(4073)

8.75

1.745(6916)

0.94

279.1

50.3

1.4

NB-4 (青盤 ・弱 変 質岩 )286.298(7450)

3.939(4660)

0.0

1.744(6911)

0.78

295.4

51.0

1.4

NBD3-2 （緑 色 鉱体 ）105.470(1444)

3.269(863)0.21.835(7070)

0.54

227.2

56.1

2.6

NBD3-3 （淡 緑 色鉱 体）108.378(1508)

5.217(939)

16.6

1.835(7070)

0.69

354.3

53.9

2.4

EG4 （鵯 花崗 岩）

246.873(4770)

4.321(2999)

3.53

1.838(7284)

0.91

330.2

53.4

1.5

NB-5 (鵯花 崗岩 ： 坑道 内)

316.480(6033)

3.915(3645)

2.4

1.743(6906)

0.93

294.6

52.7

1.6

EG7 （大 東花 崗閃 緑 岩）

237.287(4008)

4.849(2667)

0.26

1.836(7277)

0.74

358.3

50.5

1.5.
（ apatite ）
Name

No.
crys.

ρs (Ns)( 106/cm2)

ρi (Ni)( 106/cm2)

P(χ 2 )%ρd (Nd)105/cm2)r(UppmAge(Ma)( 1σ )

NB-1(青盤・弱変質岩)

250.386( 382)

1.677(1660)

90.7

9.759(6333)

0.97

23.5

35.1

2.1

NB-2 (細粒 白色 硬 質鉱 体)

90.466( 218)

2.509(1174)

92.1

9.782(6340)

0.86

42.2

28.4

2.2

NB-3 (淡緑 色鉱 体 )171.011( 858)

4.226(3588)

3.3

9.793(6355)

0.94

54.7

36.6

1.6

NB-4 (青盤 ・弱 変 質岩 )160.452( 366)

1.778(1440)

92.5

9.816(6378)

0.97

26.3

39.0

2.5

NBD3-2 （緑 色 鉱体 ）221.074(1101)

4.046(4147)

24.9

9.755(5275)

0.95

56.8

40.5

1.6

NBD3-3 （淡 緑 色鉱 体）130.500( 259)

1.950(1010)

94.8

9.769(5283)

0.99

35.5

39.1

2.9EG4 （鵯 花崗 岩）

230.172( 207)

0.825( 993)

87.3

9.869(5337)

0.96

11.4

32.2

2.6

EG7 （大 東花 崗閃 緑 岩）

130.310( 273)

1.405(1239)

63.1

9.912(5361)

0.94

17.2

34.1

2.4Sample

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）
367.1 4.1 （ジルコン；大平， 2004 ）および 313.5 5.1 （アパタイト；柚原ほか， 2005 ）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 SRM612 に貼り付けたマイカの誘発トラック密度（数）， P(χ 2 )：χ2 乗検定結果， r ：自発-誘発トラック密度の相関係数， U ：ウラン濃度使用した．

は 50.5 ~ 53.4Ma であり，アパタイト FT 年代は32.2 ~ 34.1Ma であった．ジルコン FT 年代に関結果および考察

しては，セリサイト鉱体と母岩の花崗岩類で有意年代測定結果を表 1 に示す．淡緑色のセリサイな差異は認められなかった．アパタイト年代につト鉱体および青盤のジルコン FT 年代は 50.3 ~いては鉱体によってばらつく傾向があるが，細粒53.9Ma であり，アパタイト FT 年代は 36.6 ~白色硬質鉱体の若い値を除いて考えれば，母岩花40.5Ma であった．細粒白色硬質のセリサイト鉱

崗岩類よりも鉱体のアパタイト年代ほうが古いよ

体のアパタイト年代のみが若い値を示し 28.4Ma

うにも思える．このことについては測定精度を高であった．ただしこの若い値については，測定さめてさらに検討する必要がある．

れた粒子数が少ないため，粒子数を増やして検討

今回は詳細なデータは示さないが，北川する必要があるかもしれない．一方鉱床母岩の鵯（ 1982 ）で示されたように，セリサイト鉱体に花崗岩および大東花崗閃緑岩のジルコン FT 年代

共生する方解石の流体包有物均質化温度は 220 ~12図1

閉鎖温度−放射年代プロット

240℃にピークを有している場合が多い．しかしの間に有意な差異はなく，アパタイト FT 年代は鉱体によっては，より高温で幅広い均質化温度のややばらつきが大きい．大略的にはセリサイト鉱頻度分布を示す試料もあり，試料によって大きく体と母岩花崗岩類との冷却曲線が大きく異なるも異なる結果が現在までに得られている．このようのではないように思える．このことは，鉱体を形な流体包有物の多様な温度データは，鉱床の形成成した熱水活動が，周囲の花崗岩類の冷却と調和に関連して温度の異なる熱水が継起的に活動した的な温度条件で生じたことを意味しているのかもことを示唆しており，アパタイト年代のばらつきしれない．セリサイトの K-Ar 系の閉鎖温度は本と関係しているかもしれない．

来 300℃程度と思われるが，共生する方解石の流これまでに報告されているこの地域の母岩花体包有物重点温度（ 240℃）から，その温度でセ崗岩類の Rb-Sr 年代（西田ほか， 2005 ），黒雲リサイトが生成したと考えて，閉鎖温度 240℃の

母 K-Ar 年代（河野・植田， 1966 ； 1967 ）お位置にプロットした．この場合，セリサイトの値

よびセリサイトの K-Ar 年代（ Kitagawa et al.，はジルコンやアパタイトから求めた冷却曲線から1988 ）とともに，これまでに得られた FT データややはずれた位置にプロットされる（第 1 図）．

を，放射年代−閉鎖温度プロット上に示した（第このことがどのような意味をもつのかについては，1 図）．第 1 図において十字の白抜き四角が母岩花さらに検討する必要がある．

崗岩類の FT 年代で，べた塗りの四角が鉱体および青盤（弱変質岩）の値である．ここでは鉱床周参考文献

辺の母岩の花崗岩類が閉鎖温度の高い領域から比飯泉

滋・澤田順弘・先山徹・今岡照喜（ 1985 ）中較的スムーズに冷却している様子が伺うことがで国・四国地方の白亜紀~古第三紀火成活動−火成岩きる．ジルコン FT 年代については鉱体と母岩との対比を中心として−．
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14