[S-CG57] ハイブリッド年代学ー年代値の意味とは？ー

[SCG57-03] 磁鉄鉱および柘榴石のU-Pb年代測定：釜石スカルン鉱化作用への適用

*福山 繭子¹、小笠原 正継² (1.秋田大学大学院理工学研究科、2.ジパングジオサイエンスラボ)

キーワード：U-Pb年代、LA-ICP-MS、磁鉄鉱、柘榴石

本研究では、レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析計（LA-ICP-MS）を用い、従来は年代測定には不向きとされてきた磁鉄鉱を対象にウラン（U）−鉛（Pb）年代測定法を確立した。U-Pb年代に適した物理・化学的特徴をもつジルコンと異なり、磁鉄鉱はU含有量が少なく、また測定上の制約となる初生鉛含有量が高い。さらに磁鉄鉱のU-Pb系の閉鎖温度が低いという特徴がある。しかし、年代測定に不向きとされる鉱物のU-Pb年代測定は、ジルコンを含有しない岩石に対する年代測定手法として有効である。また、高いU-Pb系の閉鎖温度をもつジルコンとは異なる閉鎖温度、つまり異なるタイミングで閉鎖系となる鉱物の年代測定を行うことで、対象とする岩体の冷却史や反応プロセスを求めることが可能となる。
　本研究では、国内有数の磁鉄鉱を鉱石鉱物とするスカルン鉱床である釜石鉱山を研究対象に磁鉄鉱及び柘榴石のU-Pb年代測定を実施した。銅・鉄スカルン鉱床である釜石鉱山は，北上山地の中央東部，早池峰構造線の南西に位置し，中・古生代堆積岩中の石灰岩と白亜紀初期の蟹岳複合岩体との接触部にスカルンを形成している．釜石鉱山周辺で主に分布するのは，石炭系・二畳系の堆積岩，蟹岳複合岩体，栗橋花崗閃緑岩，ひん岩であり，蟹岳複合岩体の周囲にスカルン及び鉱床が胚胎される．過去の地質学的研究や酸素・炭素同位体の研究，古地磁気学的研究から，閃緑岩及び閃緑ひん岩の貫入後に蟹岳花崗閃緑岩が貫入し，蟹岳花崗閃緑岩の貫入に伴ってスカルン化及び鉱化作用が起こったと明らかとなっているが、その後に貫入した栗橋花崗閃緑岩の熱的影響は明らかになっていない。これまでの研究で蟹岳花崗閃緑岩（123.4Ma）と栗橋花崗閃緑岩（119.7Ma）には約4Maの年代差があることが明らかとなっている。そこで、本研究では、スカルン鉱物である磁鉄鉱及び柘榴石に対し、U-Pb年代測定法を適用することで、スカルン鉱床作用のタイミングを明らかにすることを目的とした。その結果、柘榴石のU-Pb年代は122.1±1.6|2.5 Ma、磁鉄鉱では116.0±3.8|5.0 Maとの結果が得られた。スカルン鉱化作用は122Maに、そして磁鉄鉱は栗橋花崗閃緑岩の熱的影響を被ったタイミングを記録していることが明らかとなった。