[3oral311-21] T2.［トピック］新生界地質から読み解く西南日本弧の成立—付加体形成から背弧拡大まで

[T2-O-10] 四国白亜紀四万十付加体牟岐メランジュの基質頁岩およびユニット境界断層のイライトK–Ar年代

*藤内 智士¹、西野 佑哉¹、松島 雄飛¹、橋本 善孝¹、八木 公史²、富岡 尚敬³ (1. 高知大学、2. 蒜山地質年代学研究所、3. 海洋研究開発機構高知コアセンター)

キーワード：付加体、K–Ar年代、イライト、メランジュ

西南日本弧の太平洋側に露出する白亜紀四万十付加体は，白亜紀後期から新生代初期に付加作用が起こり，その後に上昇を経験して露出した．この構造発達過程をより詳しく描くために，特に変形が集中する構造性メランジュにおいて，その続成および変形の時期は強い制約を与える．そこで本研究では，徳島県牟岐町に露出する白亜紀四万十付加体の牟岐メランジュを対象として，メランジュ基質の頁岩とユニット境界断層についてイライトK–Ar年代を測定した．調査地域の牟岐メランジュは，構造的上限および下限がそれぞれ断層によって整然相と接しており，メランジュの内部は玄武岩を基底とする海洋プレート層序の繰り返しに基づいて5つの構造ユニット（ユニット1からユニット5）に分けることができる（例えば，Ikesawa et al., 2005）．各構造ユニットは断層によって接し，ユニット3–4境界では堆積年代と古地温に有意なギャップが認められる（Ikesawa et al., 2005; Shibata et al., 2008）．また，ユニット5のメランジュ基質頁岩およびメランジュ上限境界の断層岩からは先行研究によるイライトK–Ar年代の報告がある（Tonai et al., 2016）．本研究では，ユニット1から4のメランジュ基質頁岩およびユニット１–2境界とユニット3–4境界の断層岩について，それぞれX線回折解析（XRD），電子顕微鏡（TEM）観察，自生イライトのK–Ar年代測定を行った．
XRD解析から，いずれの試料も自生イライト（1M_dポリタイプ），砕屑性イライト（2M₁ポリタイプ），緑泥石，石英，が含まれていることがわかった．これらのうちカリウムを含む鉱物は自生イライトと砕屑性イライトである．そこで，イライト年代法と呼ばれる， XRDパターンから複数の測定試料ごとのイライトポリタイプ量比を求めて両者のK–Ar年代値を外挿する手法を用いた．その結果，自生イライトのK−Ar年代（以下，外挿年代とする）が，メランジュ基質頁岩（4岩石試料）については41.5–57.7 Ma，ユニット1–2境界断層岩（2岩石試料）について51.5–57.0 Ma，ユニット3–4境界断層（1岩石試料）について39.9 ± 1.6 Maと外挿された．
メランジュ基質頁岩の外挿年代は幅を持つものの，古い値は先行研究が報告した母岩の砕屑性ジルコンのU−Pb年代の最も若い値（57.9 ± 2.9 Ma；Shibata et al., 2008）と誤差の範囲で重なり，堆積からあまり時間をおかずに自生イライトができ始めたことを示唆する．メランジュ全体で見たときに外挿年代の変化の傾向は明瞭ではなく，外挿年代が幅を持つ理由については変形構造との関係やデータの増加など今後詳しい調査が必要である．ユニット1–2境界断層岩の外挿年代は，この断層が堆積からあまり時間をおかずに形成した底付け付加起源の断層とする先行研究の見解と整合的である．一方で，ユニット3–4境界断層の外挿年代は，他の試料の値と比べて有意に若い．境界を挟んで他の地質データにもギャップが存在することから，この断層はメランジュの主変形後にそれまでの構造を切るように活動したと考えられる．

参考文献
Ikesawa et al., 2005, Tectonophysics, 401, 217–230.
Shibata et al., 2008, Island Arc, 17, 376–393.
Tonai et al., 2016, Jour. Struct. Geol., 89, 19–29.