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[SCG47-04] 大深度ボーリングコアを利用した光ルミネッセンス熱年代法による10万年スケールの熱履歴推定：六甲山地の事例
キーワード：光ルミネッセンス、熱年代学
地球表層の変動・発達プロセス解明のために、熱年代法を利用した削剥史の推定が行われている。しかし、一般に用いられる熱年代法で最も閉鎖温度が低いアパタイト・フィッション・トラック法（90~120℃）や(U-Th)/He法（50~80℃）では、平均的な地温構造を仮定すると、深度1~3 kmの削剥史が対象となる。また、一般的な削剥速度（<1 mm/yr）の地域では、これは数百万年を超える長期間の削剥史に相当する。したがって、山地の隆起や河川の下刻などに伴う数百 m以下の空間分解能や、氷期－間氷期サイクルに関連した数万～数十万年の時間分解能で、削剥史を解明するためには、さらに閉鎖温度が低い熱年代計が必要である。
光ルミネッセンス（optically stimulated luminescence：OSL）熱年代法は、閉鎖温度にして数十度以下の超低温領域の熱史を推定可能とするOSL年代測定法の応用手法であり[1][2]、深度にして数百 mオーダーの削剥史復元への利用が期待できる。OSL熱年代法の適用は、ルミネッセンス信号が数十万年で飽和するため、露頭試料においては削剥の速い地域（約5 mm/yr以上）に制限される。そのため、先行研究のほとんどは、東ヒマラヤや南アルプス(ニュージーランド) 、飛騨山脈といった侵食速度が数mm/yrを超える地域で行われている[3]。しかし、大深度ボーリングコアを用い、ルミネッセンス信号が飽和していない深部の試料を利用することで、侵食速度の遅い地域にも適用できる可能性がある。
本研究では、防災科学技術研究所が六甲山地で掘削した「甲山」コア試料[4]にOSL熱年代法を適用した。このコア試料に対しては、フィッション・トラック熱年代法を適用した先行事例[5]がある。六甲山地は、六甲変動から推測される隆起速度や宇宙線生成核種による削剥速度より、中程度の削剥速度（0.1~1 mm/yr）が予想される。甲山コアの全長は1313 mであり、408, 642, 818, 1048 m地点の試料の測定を行った。本発表では、本研究の熱史モデリング結果と削剥速度が遅い地域で掘削されたコア（MIZ-1；岐阜県瑞浪市；0.1 mm/yr以下）の結果との比較や、六甲山地の隆起・削剥速度の既往研究との整合性の確認結果、また熱史復元結果より推定される六甲山地の侵食史・地形発達史について報告する予定である。
本発表は、経済産業省資源エネルギー庁からの委託事業である「令和2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（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。
References:
[1] Herman et al. (2010). Earth and Planetary Science Letters, 297, 183-189.
[2] King et al. (2016). Quaternary Geochronology, 33, 76-87.
[3] Herman and King (2018). Elements, 14, 33-38.
[4] 山田ほか (2012). 防災科学技術研究所研究資料, 371, 27p.
[5] 末岡ほか (2010). 地学雑誌, 119, 84-101.
光ルミネッセンス（optically stimulated luminescence：OSL）熱年代法は、閉鎖温度にして数十度以下の超低温領域の熱史を推定可能とするOSL年代測定法の応用手法であり[1][2]、深度にして数百 mオーダーの削剥史復元への利用が期待できる。OSL熱年代法の適用は、ルミネッセンス信号が数十万年で飽和するため、露頭試料においては削剥の速い地域（約5 mm/yr以上）に制限される。そのため、先行研究のほとんどは、東ヒマラヤや南アルプス(ニュージーランド) 、飛騨山脈といった侵食速度が数mm/yrを超える地域で行われている[3]。しかし、大深度ボーリングコアを用い、ルミネッセンス信号が飽和していない深部の試料を利用することで、侵食速度の遅い地域にも適用できる可能性がある。
本研究では、防災科学技術研究所が六甲山地で掘削した「甲山」コア試料[4]にOSL熱年代法を適用した。このコア試料に対しては、フィッション・トラック熱年代法を適用した先行事例[5]がある。六甲山地は、六甲変動から推測される隆起速度や宇宙線生成核種による削剥速度より、中程度の削剥速度（0.1~1 mm/yr）が予想される。甲山コアの全長は1313 mであり、408, 642, 818, 1048 m地点の試料の測定を行った。本発表では、本研究の熱史モデリング結果と削剥速度が遅い地域で掘削されたコア（MIZ-1；岐阜県瑞浪市；0.1 mm/yr以下）の結果との比較や、六甲山地の隆起・削剥速度の既往研究との整合性の確認結果、また熱史復元結果より推定される六甲山地の侵食史・地形発達史について報告する予定である。
本発表は、経済産業省資源エネルギー庁からの委託事業である「令和2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（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。
References:
[1] Herman et al. (2010). Earth and Planetary Science Letters, 297, 183-189.
[2] King et al. (2016). Quaternary Geochronology, 33, 76-87.
[3] Herman and King (2018). Elements, 14, 33-38.
[4] 山田ほか (2012). 防災科学技術研究所研究資料, 371, 27p.
[5] 末岡ほか (2010). 地学雑誌, 119, 84-101.