17:15 〜 18:30
[SCG47-P02] 北上山地における白亜紀以降の隆起・削剥史の熱年代学的検討
キーワード：北上山地、熱年代学、隆起・削剥
弧―海溝系における前弧域のテクトニクスは、海溝部のプレート間の力学的相互作用に強く影響される．そのため前弧域における地質学的知見，例えば隆起・削剥史を検討することは，沈み込み帯テクトニクスの理解に重要となる．
東北日本弧は，構成単元が島弧平行に配列し、比較的明瞭に区分可能なため典型的な島弧とされ，これまでに様々な研究手法に基づいた，島弧テクトニクスの研究がなされている（例えば，天野・佐藤, 1989; Sato, 1992; Ikeda et al., 2012; Nakajima , 2013; Yoshida et al., 2013）．Nakajima (2013)によると，脊梁山地や背弧域などは6.5 Ma以降に発現し3 Ma以降に増大した東西圧縮応力によって隆起してきたとされる．しかし，前弧域ではこの圧縮応力がどの程度隆起・削剥史に影響したのかは分かっていない．東北日本弧前弧域に存在する北上山地の隆起史は，海成段丘や沖積層を用いた105年以下の時間スケールでの推定がなされきた（丹羽, 2019）．一方で，106年以上の時間スケールでは隆起・削剥史の定量的議論はFukuda et al. (2020)に限られる．ただし，Fukuda et al. (2020)は島弧全体での傾向を検討しており，北上山地内部の詳細な隆起・削剥史の推定は未だなされていない．本研究では106年以上の時間スケールで北上山地の詳細な隆起・削剥史を解明することを目的に熱年代学を適用した．
熱年代計には，アパタイトフィッション・トラック（AFT）法，アパタイトヘリウム（AHe）法を利用した．北上山地に分布する花崗岩類から採取した岩石試料に対して，AFT年代は156.8～70.3 Ma，AHe年代は76.3～33.6 Maが得られた．ただし，AFT年代は誤差が大きく，特に100 Maよりも古い年代については2σで20～30 Mry程度に及ぶ．
年代の東西傾向を明らかにするために，これらの年代値と既報年代を横軸を東経，縦軸を年代値としてプロットした．AFT年代では東側で古くなる傾向が，AHe年代では西端が古く，それ以外は一様に40～30 Ma程度の年代を示す傾向が見られた．AFT年代の空間的傾向が削剥史の東西での差異に起因すると考えると，～120 Ma以降の累積で西側の削剥がより進んでいることが示唆される．これは白亜紀火山岩類が主に東部に露出している事実と整合的である．一方で，AHe年代の分布に基づくと，40～30 Ma以降は西端を除き一様に削剥されたと推定される．
今後の課題としては，（1）年代算出地点の増加，（2）トラック長を用いた逆解析，（3）超低温熱年代学（電子スピン共鳴法など）の適用などが挙げられる．
謝辞：本報告は経済産業省資源エネルギー庁委託事業「平成30～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。また、本研究は平成26-30 年度文部科学省新学術研究領域「異なる時空間スケールにおける日本列島の変形場の解明」（代表：鷺谷 威、課題 番号26109003）によって助成された。
東北日本弧は，構成単元が島弧平行に配列し、比較的明瞭に区分可能なため典型的な島弧とされ，これまでに様々な研究手法に基づいた，島弧テクトニクスの研究がなされている（例えば，天野・佐藤, 1989; Sato, 1992; Ikeda et al., 2012; Nakajima , 2013; Yoshida et al., 2013）．Nakajima (2013)によると，脊梁山地や背弧域などは6.5 Ma以降に発現し3 Ma以降に増大した東西圧縮応力によって隆起してきたとされる．しかし，前弧域ではこの圧縮応力がどの程度隆起・削剥史に影響したのかは分かっていない．東北日本弧前弧域に存在する北上山地の隆起史は，海成段丘や沖積層を用いた105年以下の時間スケールでの推定がなされきた（丹羽, 2019）．一方で，106年以上の時間スケールでは隆起・削剥史の定量的議論はFukuda et al. (2020)に限られる．ただし，Fukuda et al. (2020)は島弧全体での傾向を検討しており，北上山地内部の詳細な隆起・削剥史の推定は未だなされていない．本研究では106年以上の時間スケールで北上山地の詳細な隆起・削剥史を解明することを目的に熱年代学を適用した．
熱年代計には，アパタイトフィッション・トラック（AFT）法，アパタイトヘリウム（AHe）法を利用した．北上山地に分布する花崗岩類から採取した岩石試料に対して，AFT年代は156.8～70.3 Ma，AHe年代は76.3～33.6 Maが得られた．ただし，AFT年代は誤差が大きく，特に100 Maよりも古い年代については2σで20～30 Mry程度に及ぶ．
年代の東西傾向を明らかにするために，これらの年代値と既報年代を横軸を東経，縦軸を年代値としてプロットした．AFT年代では東側で古くなる傾向が，AHe年代では西端が古く，それ以外は一様に40～30 Ma程度の年代を示す傾向が見られた．AFT年代の空間的傾向が削剥史の東西での差異に起因すると考えると，～120 Ma以降の累積で西側の削剥がより進んでいることが示唆される．これは白亜紀火山岩類が主に東部に露出している事実と整合的である．一方で，AHe年代の分布に基づくと，40～30 Ma以降は西端を除き一様に削剥されたと推定される．
今後の課題としては，（1）年代算出地点の増加，（2）トラック長を用いた逆解析，（3）超低温熱年代学（電子スピン共鳴法など）の適用などが挙げられる．
謝辞：本報告は経済産業省資源エネルギー庁委託事業「平成30～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。また、本研究は平成26-30 年度文部科学省新学術研究領域「異なる時空間スケールにおける日本列島の変形場の解明」（代表：鷺谷 威、課題 番号26109003）によって助成された。