[3oral201-13] T6.［Topic Session］The origin of the Japanese Islands revisited

[T6-O-3] Provenance analysis for Cretaceous fore-arc sandstones in Sakhalin: Northern connection of arc-trench system of Japan

*Tomohiko Sato¹, Yukio Isozaki², Yukiyasu Tsutsumi³, Yasunari Shigeta³, Kazuto Kodama⁴, Takashi Hasegawa⁵ (1. Okayama University of Science, 2. The University of Tokyo, 3. National Museum of Nature and Science, 4. Kochi University, 5. Kanazawa University)

Keywords:detrital zircon, U-Pb age, Cretaceous, sandstone, Sakhalin

日本列島の構造発達史において、日本海拡大は最も大きな転換点である。その復元には、日本列島を構成する各地質体がその直前である白亜紀後期に何処に位置していたのかが鍵となる。日本の白亜系砂岩に含まれる砕屑性ジルコン粒子の年代データに基づき、後背地の推定が行われた結果、九州から北海道に至るまで、類似した年代ヒストグラムと経年変化を持つことが明らかになった [1,2] 。このことは、Greater South China [3] の大陸縁で堆積した前弧砂岩が約1,500kmに渡って分布することを意味する。日本列島の北方延長であるサハリンには、北海道の蝦夷層群の延長とされる白亜系砂岩が南北に分布する [4] 。本研究では、サハリンの白亜系砂岩の砕屑性ジルコン粒子の年代を測定し、その年代スペクトルから後背地解析を行った。サハリンの白亜系は、南北約700 kmに帯状に分布し、前弧海盆で堆積したと考えられる全層厚約5 kmの砂岩・泥岩層からなる。本研究では、最下位のアイ層（アルビアン）1層凖、および最上位のクラスノヤルカ層（カンパニアン-マーストリヒチアン）4層準について, 複数の地域から採取された砂岩、計5試料を検討した。砕屑性ジルコンを分離し、国立科学博物館のLA-ICPMSを用いてU-Pb年代測定を行った。その結果、アイ層の砂岩は白亜紀初期の砕屑性ジルコン粒子が主体でわずかに先白亜系の粒子を含み、クラスノヤルカ層の砂岩はほぼ全て白亜紀後期の砕屑性ジルコン粒子からなることが明らかになった。これらのジルコンは、日本海（タタール海峡）拡大以前に極東ロシア沿海州に露出していた、先白亜系地質体およびそれに広域に貫入する白亜紀花崗岩類を起源とする砕屑粒子であると推定される。また、サハリンで得られた白亜系砂岩の砕屑性ジルコン年代スペクトルと、先行研究により報告された日本列島（九州から北海道まで）に産する白亜系砂岩とは、互いによく類似する。その共通するパタンは、白亜紀末の約4,000万年間にわたり浅海域へ砕屑物を供給した後背地が安定的に存在し続けたこと、また白亜紀中期〜後期の珪長質火成岩類が露出していたことを示唆する。日本列島が島弧化する以前の白亜紀東アジアにおいて、約2,300 km以上に及ぶ長大な前弧堆積盆が存在していたことが、砕屑性ジルコン年代データから明らかになった。

文献：[1] 石坂ほか (2021) 地学雑誌，130，63-83. [2] 吉田ほか (2022) 地学雑誌，131，印刷中. [3] Isozaki (2019) Island Arc, 28, e12296. [4] 小玉ほか (2002) 地質学雑誌，108，366-384.