[S-CG54] 地殻表層の変動・発達と地球年代学／熱年代学の応用

[SCG54-03] 石川県羽咋郡志賀町富来鉱山における年代学的研究

★招待講演

*浜田 麻希¹、長谷部 徳子²、小林 航³、平松 良浩¹ (1.金沢大学理工学研究域地球社会基盤学系、2.金沢大学環日本海域環境研究センター、3.北陸電力株式会社)

キーワード：富来鉱山、年代学、金銀鉱床、日本海形成

鉱床の形成について考察するためには，鉱床や変質帯の形成した年代を求めることが非常に重要であり，さまざまな年代測定方法で年代が推定されている．本研究では石川県羽咋郡志賀町にある富来鉱山の金銀鉱床の形成時期及び成因について明らかにするために，熱ルミネッセンス法およびK-Ar法を用いた年代測定を行った．
富来鉱山は鉱脈型の金銀鉱床であり，新第三系穴水層群の輝石安山岩中に胚胎する．富来鉱山鉱区は7つ設定されており，鉱区北部は富来川南岸断層によって区切られている．本研究は生神鉱区東郷三番坑を対象とした．
日本国内の他地域では，火成岩に伴う金銀鉱床のうち一部が200万年前よりも新しい時代に形成している．その可能性を検討するために，まずは100万年より若い年代の測定が可能な熱ルミネッセンス法を実施した．坑道内部で採取した珪化した白色粘土から得られた年代は7.8±3.4 Maであったが，外挿により得られた値であるため，年代を過小評価している可能性がある．そのため，より正確な年代を求めるためにK-Ar法によって鉱床の年代を推定した．東郷三番坑から約380 m離れた露頭に，鉱床を形成した熱水と関連すると考えられる青灰色粘土が露出していたため，その粘土を用いて鉱床が形成した年代の測定を行った．また鉱床と鉱床を胚胎する輝石安山岩との関連を検証するために，海岸で採取した新鮮な輝石安山岩の年代測定も行った．青灰色粘土および新鮮な輝石安山岩の形成年代はそれぞれ17.68±0.41 Maおよび17.52±0.43 Maであり，輝石安山岩の年代と，鉱床形成に関わった熱水に関連すると思われる粘土鉱物の形成年代がほぼ一致していたことから，富来鉱山の金銀鉱床は，輝石安山岩の噴出と関連する熱水によって形成したと考えられる．
また得られた17.52－17.68 Maという年代は，日本海の拡大の時期である15～17 Maと一致している．本地域において，日本海形成に伴い形成した断層の走向はNE-SW走向であり，富来鉱山鉱区北部の富来川南岸断層もまたNE-SWの走向を持っている．また，富来川南岸断層の傾斜角は約60度と推定されているため，富来川南岸断層は日本海形成時に形成したと推測される．したがって富来鉱山の鉱脈型金銀鉱床は，富来川南岸断層によって形成した亀裂を充填して形成したと考えられる．
本研究でも明らかになった通り，日本における金や銀などの鉱床形成は特定の年代に起こった地殻変動に密接に関連している．もし世界各国における鉱床の形成とそれに関わった地殻変動の年代的傾向が明らかになれば，効率的な採掘のための有益な情報となるだろう．