[2poster81-86] T15［トピック］地域地質・層序学：現在と展望

[T15-P-5] 日立地域、カンブリア系赤沢層中に挟在する石炭系金山石灰岩のジルコンU-Pb年代

*田切 美智雄¹、大路 樹生²、安藤 寿男³、塙 勝利、及川 晃、加藤 太一⁴ (1. 日立市郷土博物館、2. 名古屋大学、3. 茨城大学、4. ミュージアムパーク茨城県自然博物館)

キーワード：U-Pb放射年代、金山石灰岩、石炭系、カンブリア系、日立変成岩類、ウミユリ茎板

阿武隈山地の南端に分布する日立変成岩類は、カンブリア系火山深成複合岩体、石炭系大雄院層、ペルム系鮎川層で構成されている。各地層の地質時代は、カンブリア系はU―Pb放射年代により、石炭系とペルム系は示準化石によって決定されている。これらの地層群は約1億年前の変成作用を受け、カンブリア系は角閃岩相、石炭系は緑色片岩相の岩石に変化している（田切ほか、2016）。カンブリア系火山深成複合岩体の火山岩類を主とする赤沢層からは、海綿化石を想定させる化石様組織が見出されている（田切ほか、2021）。日立市助川町金山付近に分布する金山石灰岩は、上下をカンブリア系赤沢層に挟まれて、層厚約20m、延長約700mの規模で赤沢層の走向と調和的に分布する。石灰岩は緑色片岩相と角閃岩相の中間の変成作用を受け、粗粒な大理石となっているが、斜交葉理、コンボリュート構造、漣痕などの堆積構造が残っており、多様な化石様組織（田切ほか、2022）と、形態的な比較からアメリカの石炭紀前期から知られているCyclocion属に類似するウミユリ茎板化石（Oji et al, 2022）（図１）が認められる。しかし、示準化石が未発見なため、金山石灰岩の地質年代は不明であった。　今回、金山石灰岩２試料からジルコンを分離し、LA-ICP-MSを用いてU-Pb放射年代を得た。ジルコン分離と年代測定は（株）京都フィッショントラックに依頼し、東大地殻化学実験室の機器を用いて行われた。　金山石灰岩第一尾根の試料は、白雲母と緑泥石の多いラミナが紙片状に発達した石灰岩で、60粒のジルコンを分離し、35粒子38スポットについて、核部と縁部に区分して分析した。金山石灰岩第一尾根東の試料は、白雲母と緑泥石の多いラミナが斜交葉理を形成する石灰岩で、30粒子を分離し、核部縁部の区別をしないで30スポットを分析した。　金山石灰岩第一尾根試料の成長累帯の明瞭なジルコン１粒では、核部が518Ma、縁部が338Maとなった（図２）。同第一尾根東試料のジルコン１粒子では、分析位置が核部か縁部か不明であるが、366Maが得られた。この結果、金山石灰岩の地質時代は石炭紀と判断できる。分析した金山石灰岩中ジルコンの年代頻度分布を図３に示した。石炭系大雄院層の砂質片岩中のジルコン砕屑粒の年代頻度分布（金光ほか、2011）と比較すると、大雄院層では6〜15億年前の砕屑粒が含まれるのに対し、金山石灰岩では6億年前より古い砕屑粒は含まれない。両者に大きな違いがあり、それぞれの後背地が異なることが推定される。　金山石灰岩が赤沢層に挟まれるように産する地質構造の解明は、調査研究中である。
金光ほか、2011、地学雑誌、120．田切ほか、2016、地質学雑誌、122、６．田切ほか、2021、茨城県自然博物館研究報告、24．田切ほか、2022、日本古生物学会講演要旨、P23．Oji et al., 2022, IPC 6, Thailand, abstract.