[S-CG54] 地殻表層の変動・発達と地球年代学／熱年代学の応用

[SCG54-P04] ジルコン(U-Th)/He熱年代法に基づいた赤石山脈中部の削剥史の推定（速報）

*末岡 茂¹、Kohn Barry²、田上 高広³ (1.日本原子力研究開発機構、2.メルボルン大学　地理学・地球科学・大気科学部、3.京都大学　理学研究科　地球惑星科学専攻)

キーワード：(U-Th)/He熱年代、赤石山脈、削剝、島弧会合部

赤石山脈は、東北日本弧と西南日本弧の会合部に形成された隆起帯である日本アルプスと、伊豆弧と本州の衝突帯である南部フォッサマグナ地域の両方に属する山地である。したがって、赤石山脈の形成史および隆起メカニズムの解明は、島弧会合部のテクトニクスの理解に貢献する。赤石山脈の形成史については、周辺の堆積盆への礫の供給開始時期から制約されている。赤石山脈の隆起を示す最も古い記録として、山地東側の富士川中流域では、上部鮮新統の曙礫岩層中に赤石山脈起源の四万十帯の礫が含まれている（狩野，2002）。同様に、山地西側の伊那盆地では下部更新統の伊那層（森山・光野，1989；松島，1995）、山地南側の掛川地域では下部更新統の小笠層群（武藤，1985）に赤石山脈起源の礫が含まれており、赤石山脈は後期鮮新世に北東部から隆起を開始し、第四紀を通じて西方および南方へ隆起域が拡大していったと考えられる。一方、赤石山脈の隆起メカニズムについては、山地東縁の糸魚川-静岡構造線断層帯（糸静線断層帯）の断層運動（例えば，池田，1990）と、伊豆-ボニン弧の衝突（例えば、狩野，2002）の二つの要因が、従来、隆起の原因として挙げられていた。Sueoka et al. (2017)は、赤石山脈の北部（甲府盆地～伊那盆地間）で、低温熱年代の手法とthermo-kinematicモデリング（Braun et al., 2012）を実施し、隆起メカニズムについて検討した。その結果、赤石山脈の北部については、後期鮮新世以降の糸静線断層帯の断層運動が隆起の直接の原因であることが定量的に確かめられた。しかし、赤石山脈が活断層を境に盆地と隣接しているのは北半部のみであることから、南半部については、異なる隆起メカニズムを考える必要がある。実際、赤石山脈の北半部では、糸静線断層帯に近い東側にピークが偏った非対称な地形断面を示すのに対し、南に向かうにつれて赤石山脈のピーク位置は西側に寄っていくことからも、南半部では異なる隆起メカニズムが示唆される。本研究では、赤石山脈の南半部における隆起メカニズム解明のため、新たに熱年代解析を試みている。赤石山脈の中部（甲府盆地の南縁～伊那盆地の南縁）と南部（それより南方）において、赤石山脈を横断する方向に試料採取と分析を進めているが、本講演では中部におけるジルコン(U-Th)/He熱年代の解析結果を報告する。赤石山脈中部のジルコン(U-Th)/He年代は、加重平均値で19～2Maを示し、おおむね東に向かって若返る傾向を示した。すなわち、中部においては、北部と同様に糸静線断層帯の断層運動による西傾動隆起を被っていると考えられる。得られた年代値を基に、age2exhume（van der Beek and Schildgen, 2023）の解析コードを用いて、予察的に削剥速度を推定した。本手法では鉛直方向の岩石の移動しか考慮されていないため、糸静線断層帯の傾斜（34～45°; Sueoka et al., 2017）を考慮し、計算値に1.8を乗じたところ、0.7～3.2 mm/yrが暫定値として得られた。今後の課題としては、ジルコン(U-Th)/He年代以外の熱年代データの取得、赤石山脈南部における試料とデータの取得、thermo-kinematicモデリングを用いた詳細な削剥史の推定などが挙げられる。

【謝辞】
本報告は経済産業省資源エネルギー庁委託事業「令和4年度高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業（JPJ007597）（地質環境長期安定性評価技術高度化開発）」の成果の一部である。試料採取にあたっては、原子力機構の丹羽正和、山田国見、小堀和雄、幕内　歩の各氏にお世話になった。鉱物分離は京都フィッション・トラック株式会社の檀原　徹、岩野英樹の両氏に実施して頂いた。