17:15 〜 18:45
[SCG51-P02] 後期更新世ジルコンU-Pb/U-Th非平衡/FTハイブリッド年代測定
キーワード：U-Pb、U-Th 非平衡、フィッショントラック、ジルコン、年代測定、ハイブリッド
日本の国土面積は世界の0.25%に過ぎないにも関わらず、世界の活火山の約10%が日本列島に存在し、世界でも有数の火山大国となっている。日本の主な第四紀火山の噴火史は年代測定によって明らかにされ、カタログ化が進んでいる。例えば、過去10万年間の日本の広域テフラの年代研究によると、５万年前までは14C年代が最も重要な役割を担い、５万年前を超えるものについては、K-Ar年代、F T年代、ルミネッセンス年代、δ18O層序、古地磁気層序が主に適用されている[1]。このレビューが示すように、５万年より若い年代範囲をカバーできるのが14C法のみで、この方法は炭質物にしか適用できない、という課題が浮き彫りになる。事実、主要な広域テフラ以外の小規模な火山を対象とした年代測定は14C年代以外ほとんど報告例がなく、後期更新世火山研究および火山噴火対策の障害になっている。
ジルコンはウランを比較的高濃度で含むことから、１粒から、U-Pb, U-Th非平衡、フィッショントラック(F T)の3つの年代情報を得ることができる。前二者は結晶化年代を示し、後者は冷却年代を意味する。LA―ICP―MSを用いたジルコン年代分析法としてU−Pb法とFT法のダブル年代測定が直近10年間で普及したが、近年開発された、LA―ICP―MS U-Th分析法は14C法の適用年代範囲をカバーでき、後期更新世年代学のブレイクスルーと期待される。U-Pbは１粒子ごとの高精度年代を与えられる特長があるが、その適用年代範囲の下限は約10万年前までである。U-Th法では、その適用年代範囲(35万年前から１万年前まで)は、14C年代領域をカバーできる。しかしながら、均質なジルコン結晶群から一つの年代(アイソクロン年代)を決定するため、１粒子ごとの外来結晶の識別は容易ではない。FT法では原理的に1万年前までの年代測定も可能であり、数Maよりも古い外来結晶は高いFT密度から容易に識別・排除できる。しかし、年代誤差を小さくするには数百から千粒子を必要とする。現時点で、均質なジルコン粒子群については、１万年までの結晶化年代および冷却年代決定ができる基盤は整っている[2][3]。
本研究ではさらに、上述の三者三様の特徴を活かし、組み合わせることによって、外来結晶を含む不均質な火山岩試料の正確な年代決定ができる手法としてさらに改良することを目的とする。本発表では島根県三瓶山火山の噴出物である三瓶木次火山灰(105ka)、三瓶大田火砕流(50ka)、三瓶池田火砕流(46.3ka)のジルコン年代について報告し、噴出年代(14C年代で推定)との差異を議論する。さらに、非平衡ジルコンの混在を明らかにし、14C法では捉えられないマグマプロセスの年代測定の可能性を探る。
[1] Okuno M. (2019) The journal of the Geological Society of Japan, 125, 41―53. [2] Niki S., Kosugi S., Iwano H., Danhara T. and Hirata T. (2022) Geostandards and Geoanalytical Research. doi: 10.1111/ggr.12458. [3] Iwano H., Danhara T., Danhara Y., Hirabayashi S., Nakajima T., Sakai H. and Hirata T. (2020) Island Arc, 29, doi.org/ 10.1111/iar.12348
ジルコンはウランを比較的高濃度で含むことから、１粒から、U-Pb, U-Th非平衡、フィッショントラック(F T)の3つの年代情報を得ることができる。前二者は結晶化年代を示し、後者は冷却年代を意味する。LA―ICP―MSを用いたジルコン年代分析法としてU−Pb法とFT法のダブル年代測定が直近10年間で普及したが、近年開発された、LA―ICP―MS U-Th分析法は14C法の適用年代範囲をカバーでき、後期更新世年代学のブレイクスルーと期待される。U-Pbは１粒子ごとの高精度年代を与えられる特長があるが、その適用年代範囲の下限は約10万年前までである。U-Th法では、その適用年代範囲(35万年前から１万年前まで)は、14C年代領域をカバーできる。しかしながら、均質なジルコン結晶群から一つの年代(アイソクロン年代)を決定するため、１粒子ごとの外来結晶の識別は容易ではない。FT法では原理的に1万年前までの年代測定も可能であり、数Maよりも古い外来結晶は高いFT密度から容易に識別・排除できる。しかし、年代誤差を小さくするには数百から千粒子を必要とする。現時点で、均質なジルコン粒子群については、１万年までの結晶化年代および冷却年代決定ができる基盤は整っている[2][3]。
本研究ではさらに、上述の三者三様の特徴を活かし、組み合わせることによって、外来結晶を含む不均質な火山岩試料の正確な年代決定ができる手法としてさらに改良することを目的とする。本発表では島根県三瓶山火山の噴出物である三瓶木次火山灰(105ka)、三瓶大田火砕流(50ka)、三瓶池田火砕流(46.3ka)のジルコン年代について報告し、噴出年代(14C年代で推定)との差異を議論する。さらに、非平衡ジルコンの混在を明らかにし、14C法では捉えられないマグマプロセスの年代測定の可能性を探る。
[1] Okuno M. (2019) The journal of the Geological Society of Japan, 125, 41―53. [2] Niki S., Kosugi S., Iwano H., Danhara T. and Hirata T. (2022) Geostandards and Geoanalytical Research. doi: 10.1111/ggr.12458. [3] Iwano H., Danhara T., Danhara Y., Hirabayashi S., Nakajima T., Sakai H. and Hirata T. (2020) Island Arc, 29, doi.org/ 10.1111/iar.12348