[S-GL21] 地球年代学・同位体地球科学

[SGL21-P05] 火山岩に含まれる希ガスの同位体比と年代値に与える影響について

*佐藤 佳子^1,2、熊谷 英憲²、岩田 尚能³、田上 高広⁴ (1.桜の聖母短期大学、2.海洋研究開発機構、3.山形大学、4.京都大学)

キーワード：希ガス、アルゴン、感度法によるK-Ar年代、同位体分別、歴史溶岩

歴史溶岩のK-Ar年代測定の際、まれに深部起源のAr同位体を引き継いでしまうために、放射起源Ar以外の試料中のArは現在の大気の値を持つという前提条件が成り立たない場合がある。岩石の年代計算の際、この深部起源Ar同位体に由来するような同位体異常を引き継いだ場合、年代値が古くなり過剰アルゴンがあるとされる。年代が若くなる場合で、大気起源のアルゴンの混入が多い場合には、地下水や天水の影響での変質を疑う場合もある（高岡, 1989）。これらの現象はマグマの噴出形態や産状によっては原因が特定しがたいため、K-Ar年代値自体から要因を判別できない場合が多い。いずれの場合でもAr同位体に加え、Ar以外の希ガス同位体を測定し、深部起源Ar同位体の情報に制約を与えることができる。

Kaneoka (1980)以来、組成や噴出形態により火成岩の初生希ガス組成が異なることがしばしば指摘されてきた。これを明確にするには高岡(1989)のようにK-Ar年代値とともにAr同位体組成を報告するのが望ましい。本研究ではOzawa et al. (2005) に引き続き、噴火記録があるマウナロア火山の溶岩流（1935 年溶岩流）を用い、海洋研究開発機構に設置されている GV Instruments製 GVI-5400He を用いて、Ar同位体分別の要因の検討を行った。試料採取にあたり、溶岩の種類・火口からの距離・発泡度などの条件に着目し、一露頭で１０点を超える稠密採取を行った。微量成分で識別した端成分の異なる起源の火山岩試料についてArの３成分同位体プロットを作成し、同位体分別の傾向について分析した。その結果、全ての試料が同位体分別線上の同位体比の低い領域にプロットされた。溶岩の種類・火口からの距離・発泡度が異なる、すべての試料で同位体分別の傾向が一致することは、その原因が地表での噴出後に定置する際の変化ではなくマグマそのものにあることを示していると考えられる。同じ試料で得られたAr以外の希ガス同位体比の結果と併せて報告する。