学会等発表 - 福山　繭子

新たな後期白亜紀ジルコン二次標準試料；SoriZジルコン

福山 繭子, Tichomirowa Marion, Käßner Alexandra, Ogasawara Masatsugu

日本地球化学会年会要旨集  2024年  -  2024年    一般社団法人日本地球化学会

<p>ジルコンU-Pb年代測定用のジルコン標準物質は、91500といった単粒子標準試料とPlesoviceのようにマルチグレインの標準試料がある。年代測定では、一次標準試料として91500、二次標準試料としてマルチグレインの標準試料を用いることが一般的である。二次標準試料では、未知試料に合わせた標準試料を用いることが望ましい。ジルコンは比較的多くの標準物質があるものの、白亜紀に適用できる二次標準物質がない現状がある。白亜紀は日本列島とアジア大陸東縁部の火成活動を議論する上で重要な時期にあたり、適切な二次標準物質があることが望ましい。 そこで、本研究では、過去白亜紀二次標準物質の候補として挙げられたことのある沢入花崗閃緑岩からジルコンを分離し、ジルコンの特徴を明らかにし、LA-ICP-MSとCA-ID-TIMSでU-Pb年代測定を行なった。その結果、LA-ICP-MSによる²⁰⁶Pb/²³⁸U年代は93.92 ± 0.62 Ma 、CA-ID-TIMSの²⁰⁶Pb/²³⁸U年代は94.15 ± 0.06 Maと得られた。SoriZジルコンは後期白亜紀の二次標準物質としての利用が可能である。</p>

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東北日本 ペルム紀-ジュラ紀付加体における砕屑性ジルコンU-Pb年代・微量元素測定によるアジア大陸東縁部花崗岩バソリス形成・消滅史の検討

馬場 日和子, 青木 翔吾, 内野 隆之, 福山 繭子, 昆 慶明

日本地質学会学術大会講演要旨  2024年  -  2024年    一般社団法人 日本地質学会

<p>ペルム紀および三畳紀におけるアジア・ユーラシア大陸東縁部は，海洋性島弧の形成による背弧海盆の発達とそのあとの海盆閉鎖や南中国地塊と北中国地塊の衝突など，大規模なテクトニックイベントで特徴づけられる（石渡，1999：早坂ほか，1996）．花崗岩バソリスを含めた弧花崗岩類の地球化学的特徴は，その当時の沈み込み帯内部の物質構造の進化を復元することができる重要な岩石記録である(Chapman <i>et al</i>., 2017)．しかし，岩石形成以降の構造浸食による消失や断層運動に伴う再配置プロセスにより，現在陸上に残されたジュラ紀以前の岩石記録はその分布が限定的で，初生的な配置関係を復元することが難しい．付加体砕屑岩は，堆積当時に大陸最縁部に分布した岩石からの物質供給の影響を強く受けるため，それらの地球化学的解析から砕屑岩堆積当時に大陸縁辺部に分布した火成岩の情報を間接的に知ることが出来る．そこで，本研究ではペルム紀末-ジュラ紀の付加体が分布する東北日本の根田茂帯および北部北上帯の砕屑岩に着目し，それらの砕屑性ジルコンU-Pb年代や微量元素組成に基づき，過去の後背地における花崗岩バソリス形成史や沈み込み帯内部の物質構造進化史の復元を試みた．</p><p>本研究ではまず，根田茂帯において滝ノ沢ユニット砂岩（堆積年代: 後期ペルム紀-前期三畳紀）2試料から89粒子，北部北上帯において桐内コンプレックス砂岩（後期ペルム紀）3試料から187粒子，釜石コンプレックス砂岩（前期ジュラ紀）2試料から95粒子，中津川コンプレックス砂岩（前期-中期ジュラ紀）2試料から167粒子，合戦場ユニット砂岩（中期ジュラ紀）1試料から59粒子，間木平ユニット砂岩（後期ジュラ紀）1試料から115粒子のジルコンを抽出し，LA-ICP-MSを用いてU-Pb年代測定を行った．その結果，後期ペルム紀-前期三畳紀砂岩試料のU-Pb年代ヒストグラムは概して320-240Maにかけてピークを持つunimodalな分布を示し，ジュラ紀砂岩試料は，300-220Maおよび200-150Maにかけてピークを持つbimodalな分布を示した．</p><p>また，年代測定を行ったジルコンに対してLA-ICP-MSで微量元素組成を測定したところ，後期ペルム紀-前期三畳紀砂岩の330-240Maのジルコンは低いU/Yb比（0.1-0.7）を示した．一方で，ジュラ紀砂岩の同時代のジルコンは高いU/Yb比（0.7-2.0）を示し，200-150Maのジルコンにおいても高いU/Yb比（0.5-2.0）を示した．また、ジルコンを結晶化させたマグマのテクトニックセッティングを表すU/Yb-Hf 図に，本研究で得られたデータをプロットすると，後期ペルム紀-前期三畳紀砂岩のジルコンの化学組成は現在の海洋性島弧のような未成熟な地殻で形成されたマグマに特徴的なジルコン化学組成と一致し，ジュラ紀砂岩のジルコンは大陸弧のような成熟した地殻で形成されたジルコンと一致する (Barth <i>et al.,</i> 2017)．</p><p>以上の砕屑性ジルコンの年代ヒストグラムと微量元素組成から，1)後期ペルム紀-前期三畳紀付加体が形成された当時，後背地の大陸縁辺部には後期ペルム紀から前期三畳紀の花崗岩バソリスが分布し，ジュラ紀付加体形成時には後期ペルム紀から前期三畳紀および後期三畳紀からジュラ紀の花崗岩バソリスが分布していた，2) 後期ペルム紀-前期三畳紀付加体にジルコンを供給した花崗岩バソリスは，低U/Yb比を示す海洋性島弧火成活動で形成されたものであるのに対して，ジュラ紀付加体には高U/Ybを示す大陸内部の成熟した地殻物質から形成された花崗岩からジルコンが供給されていた，と考察される．現在，アジア大陸東縁部に残されている舞鶴帯南帯 (夜久野オフィオライト)は石炭紀からペルム紀にかけて形成された海洋性島弧であり (早坂ほか，1996)，本研究のデータは，このような未成熟地殻がペルム紀から前期三畳紀にかけてアジア・ユーラシア大陸東縁部に大規模に分布していたが，ジュラ紀までにそれらの大部分が消滅し，それ以後の火成活動の中心は大陸側に分布していた成熟した地殻物質へと移行したことを示唆する．</p><p>【引用文献】石渡(1999), 地質学論集 52巻, 273-285; 早坂ほか(1996), テクトニクスと変成作用(原 郁夫先生退官記念論文集), 創文, 134-144; Barth et. al. (2017), AGU, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, vol.18, Issue 10, 3576-3591; Chapman et. al. (2017), Gondwana Research, vol.48, 189-024</p>

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琉球列島の花崗岩類と珪長質火山岩類のジルコンU-Pb年代測定による琉球弧火成作用の特徴

福山 繭子, 小笠原 正継

日本地質学会学術大会講演要旨  2024年  -  2024年    一般社団法人 日本地質学会

<p>九州の南，南西諸島において，琉球弧に沿った琉球列島の島々には，主に古第三紀と中新世の花崗岩類と珪長質火山岩類が点在する．小笠原・福山(2017)および福山・小笠原(2018)は，奄美大島，徳之島，沖永良部島，沖縄本島，石垣島の花崗岩類および珪長質火山岩類のジルコンU-Pb年代を報告し，これらのうち，代表的な花崗岩類16試料について全岩主成分・微量元素分析及びSr・Nd同位体比分析を行い，花崗岩類の成因について検討した．谷・堤(2018)は，奄美諸島花崗岩類の形成年代を検討し，またYamamoto et al. (2022)は，徳之島の花崗岩類のジルコンU-Pb年代を報告している．これらの研究以前は，琉球列島の花崗岩類の年代としてK-Ar年代，全岩Rb-Sr年代，およびFT年代が報告されていたが，ジルコンU-Pb年代測定により，琉球列島の珪長質火成活動の年代が明確となった．各島におけるジルコンU-Pb年代の報告は以下の通りである．</p><p>＜奄美大島＞　北から笠利，冠岳，市，勝浦，古仁屋，安脚馬，請島の花崗岩類は７岩体が分布するが，小笠原・福山(2017)はその中の，笠利，市，古仁屋，安脚馬についてジルコンU-Pb年代測定を行い，62.0±1.0 Ma，65.9±1.8Ma，61.7±0.6 Ma，62.2±0.5 Maという年代値が得られている．</p><p>＜徳之島＞　徳之島の与名間，金見，轟木の3花崗岩体と島南部の点在する小規模花崗岩体のジルコンU-Pb年代を測定し，それぞれ，64.40±0.6Ma - 62.7±0.6 Ma（与名間2試料），63.7±0.9 Ma，73.5±0.8 Ma，64.5±1.1 Maであることを示した(小笠原・福山，2017)．Yamamoto et al. (2022) は花崗閃緑岩から61.3±1.0 Maの年代を得ている．</p><p>＜沖永良部島＞　島の中央部の花崗岩と東部の花崗斑岩の２試料のジルコンU-Pb年代測定の結果，17.1±0.3 Maおよび17.3±0.2 Maという年代値が得られている(小笠原・福山，2017)．</p><p>＜沖縄島＞　石英斑岩について10.5±0.2Maの年代が示されている(小笠原・福山，2017)．</p><p>＜石垣島＞　於茂登岩体，茶山岩体と流紋岩について，それぞれ33.3±0.4 Ma - 32.5±0.5 Ma（於茂登２試料）， 32.6±0.6 Ma, 32.0±0.5 Maと求められている(小笠原・福山，2017)．</p><p>　本研究では，今まで検討されていない幾つかの岩体について，新たにジルコンU-Pb年代測定を行なった．その結果，奄美大島の北西部に分布する多数の小規模な花崗岩岩脈（Osozawa, 1984)の年代は，17.2 ±0.2 Maであり，奄美大島にも中新世の花崗岩類が存在することが明確となった．この年代は沖永良部島の花崗岩の年代と同じである．また沖縄本島の中心部に産する花崗斑岩の年代は10.8 ± 0.2 Maとなり，上記で報告された石英斑岩の年代と同じである．これらの結果から，琉球弧における火成活動の時期は，中琉球における66-61 Ma，南琉球の石垣島における32 Ma，中琉球の奄美大島と沖之永良部島における17 Ma，そして沖縄本島における11Maと4つの活動時期があったことが明らかになった．またこれら岩石の全岩化学組成から琉球弧における火成作用の特徴および成因について議論をする． </p><p></p><p>引用文献</p><p>福山繭子・小笠原正継(2018) 2018年度日本地球化学会第65回年会講演要旨集，121.</p><p>小笠原正継・福山繭子(2017) 日本地質学会124年学術大会講演要旨, R5-O-22.</p><p>谷健一郎・堤之恭(2018) 日本地球惑星科学会, S-CG60-05O.</p><p>Osozawa, S.(1984) Sci. Rep. Tohoku Univ., Ser.2(Geology), 54，165-189.</p><p>Yamamoto H. et al.(2022) International Geology Reviews, 63, 1-16.</p>

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阿武隈山地南部に産する角閃石カンラン岩の岩石学とジルコンU-Pb年代

若園 映, 福山 繭子, 板野 敬太, 針金 由美子, 田村 明弘, 森下 知晃

日本地質学会学術大会講演要旨  2024年  -  2024年    一般社団法人 日本地質学会

<p>Hornblende peridotite occurs in the Nishidohira metamorphic rocks in the southern Abukuma Mountains (Tagiri, 1971 Jour. Japan. Assoc. Min. Petrol. Econ. Geol.; Tanaka et al., 1982 Jour. Japan. Assoc. Min. Petrol. Econ. Geol.). This peridotite is characterized by large poikilitic hornblende grains with rounded olivine (± pyroxenes) grains (we call poikilitic hornblende peridotite hereafter). Poikilitic hornblende peridotite is frequently associated with granitic and metamorphic belts (e.g., Tiepolo et al., 2011 Jour. Petrol.; Itano et al., 2021 Lithos) and in the lower crust to upper mantle sequence of ophiolites (Ozawa, 1984 Jour. Geol. Soc. Japan; Ishiwatari 1985 Jour Petrol.) as a minor component. Poikilitic hornblende peridotite is also found as a sub-arc xenolith (Ishimaru et al., 2009 Jour. Mineral. Petrol. Sci.). The origin and tectonic implications of the poikilitic hornblende peridotite are unclear. The geochronological relationships of poikilitic hornblende peridotite and surrounding rocks provide essential information about their origin and tectonic implications. U-Pb zircon dating provides the timing of magmatic and metamorphic events. We report petrological characteristics and U-Pb zircon ages of the Nishidohira poikilitic hornblende peridotite. Poikilitic hornblende grains exhibit zoning in color and chemical composition, such as a dark core of high TiO₂-Al₂O₃ and a green margin of low TiO₂-Al₂O₃. The dark-colored core of hornblende contains numerous small ilmenite lamellae. Clinopyroxene often occurs in vermicular form with hornblende. Melt compositions calculated from hornblende and pyroxene core compositions based on melt-mineral partitioning (Shimizu et al., 2017 Geochim. Cosmochim. Act for amphibole, and Hart & Dunn, 1993 Contrib. Mineral. Petrol for clinopyroxene) are characteristic of continental arc magmas. The U-Pb zircon age for poikilitic hornblende peridotite is about 120 Ma, which is interpreted as a magmatic age. This period of arc magmatism is consistent with the U–Pb zircon age of gneissic granitic rocks in the studied area (Tagiri et al., 2011 Island Arc), suggesting the development of lower curst in prior to the widespread granitic plutonism in the southern end of the Abukuma Mountains at ca. 110–100 Ma (Takahashi et al., 2016 Island Arc).</p>

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朝日山地中心部における花崗岩類のジルコンU-Pb年代と火成作用の時空間分布

小笠原 正継, 福山 繭子, 堀江 憲路, 竹原 真美, 根岸 義光, 大坪 友英, 藤本 幸雄, 大平 芳久, 庄司 勝信, 水落 幸広, 田阪 登史

日本地質学会学術大会講演要旨  2024年  -  2024年    一般社団法人 日本地質学会

<p>はじめに：山形―新潟県境の朝日山地には後期白亜紀に形成された多様な花崗岩類が広く分布する．朝日団体研究グループ（以下，朝日団研）は1972年から山地中心部の地質調査を行い，山地の中央部～西部の花崗岩類の岩相，構造，貫入関係および分布を詳細に観察・考察したうえで13岩体に区分し，花崗岩類の活動が古期（5岩体）と新期（8岩体）に分かれるとした(朝日団研，1987）．さらに朝日団研（1995）では花崗岩類中に発達するマイロナイト化に着目し，最大剪断変形域が山地西部の山腹を南北～北北西－南南東に連続することを見出した．その後も朝日団研の調査は継続し，大平ほか（2016）では，岩体の再編と再区分の可能性が示された．小笠原ほか（2015，2018）では国立極地研究所との共同研究により，主たる岩体から14試料のSHRIMP U-Pb年代を得て，山地中心部の花崗岩類の活動が時間的に古期（99～87 Ma）と新期（69～64 Ma）に分かれること，そして古期花崗岩類が山地の主要部に，また新期花崗岩類が山地西側に分布することを明らかにした．今回の発表では，追加の地質調査結果を示し，また既報告の14試料のSHRIMP U-Pb年代に加えて，新たに5試料のSHRIMP U-Pb年代値，さらに秋田大学との共同研究で得られたLA-ICPMSによるジルコンU-Pb年代値，およびマイクロXRFによる岩石スラブの元素マップにより，朝日山地の花崗岩類の岩石学的特徴を報告する．これらの結果から，朝日山地の花崗岩類の岩体の再区分を行い，各花崗岩体の形成時期と分布から，朝日山地における後期白亜紀の火成活動の時間・空間的な変遷とその意義について議論する．</p><p>U-Pb年代：新たに得られた5試料のSHRIMPジルコンU-Pb年代は，朝日川上流域の花崗閃緑岩からの1試料が99.01±0.48 Ma，野川流域の花崗閃緑岩からの1試料が98.71±0.44 Ma，荒川上流域の花崗閃緑岩からの1試料が86.51±0.46 Ma，岩井又沢上流域の花崗岩からの1試料が92.98±0.45 Ma，出谷川上流域の花崗閃緑岩からの1試料が92.91±0.45 Maであった．得られたいずれの値も小笠原ほか（2018）で報告した岩体と形成期の区分結果に整合している．またLA-ICPMSで求めた西朝日岳周辺の閃緑岩からの試料のジルコンU-Pb年代は85.60±0.43 Maで，朝日山地主要部において，日暮沢小屋南方―西朝日岳―荒川を通る北東―南西方向に分布する斑レイ岩―花崗閃緑岩については85.6 Maから87.3 Maを示すゾーンとして区分されることが明らかになった．このゾーンの北側には93 Maから90 Maの花崗岩類が，また南側には99 Maから93 Maの花崗岩類が分布する．</p><p>まとめ：朝日山地中心部の花崗岩類の岩体や活動について，SHRIMPとLA-ICPMS によるジルコンU-Pb年代測定結果により，新たな花崗岩体区分を行った．現在も追加でU-Pb年代測定を準備中で，合計40試料のジルコンU-Pb年代と地質的および岩石学的特徴の検討結果をもとに，朝日山地の花崗岩類を形成した火成作用の時空間分布の変遷を明らかにする．</p><p>文献：朝日団体研究グループ（1987）地球科学, 41, 253-280. 朝日団体研究グループ（1995）地球科学, 49, 227-247. 小笠原ほか（2015）日本地質学会第122年学術大会講演要旨, 46. 大平ほか（2016）日本地質学会第123年学術大会講演要旨, 196. 小笠原ほか（2018）日本地質学会第125年学術大会講演要旨, 50.</p>

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能登半島北西部大福寺の変成溶結凝灰岩のジルコンU-Pb年代：飛騨帯新期花崗岩類および下部ジュラ系来馬層群との関係

福山繭子, 小笠原正継

日本地質学会第130年学術大会  2023年09月  -  2023年09月   

東北日本 前期石炭紀付加体である根田茂帯綱取ユニットにおける砕屑性 ジルコンU–Pb年代測定

青木 翔吾, 内野 隆之, 福山 繭子, 中野 竜

日本地質学会第130年学術大会  2023年09月  -  2023年09月   

Micro-XRFによる元素マッピングおよびLA-ICP-MSとの組み合わせによる化学分析

福山繭子

日本地球化学会第70回年会  2023年09月  -  2023年09月   

Timing of the Oritate travertine formation by comparison between its carbonate U-Pb age and zircon U-Pb age of the overlain tuffaceous sandstone, Toyama Prefecture, Japan.

Fukuyama, M., Ogasawara, M.

Goldschmidt 2023  2023年07月  -  2023年07月   

秋田県北部、竜ヶ森花崗岩質岩のジルコンU-Pb年代

福山繭子, 小笠原正継

JpGU2023  2023年05月  -  2023年05月   

Characterization of Libeli Banded Iron Formation (BIF) and surrounding rocks, Niger State, Nigeria

Busuma Ali, Fukuyama Mayuko

JpGU2023  2023年05月  -  2023年05月   

Transient fluid flow recorded in the Crust-Mantle transition zone of the Oman Ophiolite

Yoshida, K., Oyanagi, R., Kimura, M., Plümper, O., Fukuyama, M., Okamoto, A.

EGU2023  2023年04月  -  2023年04月   

東北日本前期石炭紀付加体である根田茂帯綱取ユニットにおける砕屑性ジルコンU-Pb年代測定

青木翔吾, 内野隆之, 福山繭子, 中野竜

日本地質学会学術大会(Web)  2023年  -  2023年   

ジルコンのアニーリング処理によるジルコンU-Pb年代； 沢入花崗閃緑岩中のジルコンの例

福山 繭子, 小笠原 正継

2022年度日本地球化学会第69回年会  2022年09月  -  2022年09月   

Transient fluid infiltration in the shallow mantle wedge recorded in the Oman Ophiolite

Yoshida, K., Oyanagi, R., Kimura, M., Plumper, O., Fukuyama, M., Okamoto, A.

International Joint Workshop on Slow-to-Fast Earthquakes 2022  2022年09月  -  2022年09月   

沈み込み帯の流体で形成されたアンチゴライト脈に記録された過渡的な流体移動

吉田 一貴, 大柳 良介, 木村 正雄, Plümper Oliver, 福山 繭子, 岡本 敦

日本地質学会第129年学術大会  2022年09月  -  2022年09月   

釜石スカルン鉱床中のザクロ石U-Pb年代とスカルンの地球化学的特徴

福山繭子, 小笠原正継, 堀江憲路, 竹原真美

日本地質学会第129年学術大会  2022年09月  -  2022年09月   

The timing of skarn formation of the Kamaishi deposit in the Kitakami Mountains, Japan by zircon and garnet U-Pb datings and the chemical characteristics of igneous complexes around the deposit.

Fukuyama, M., Ogasawara, M., Horie, K., Takehara, M.

Goldschmidt 2022  2022年07月  -  2022年07月   

柘榴石から見た熱水の酸化還元履歴:新潟県赤谷スカルン鉱床を 例として

瀬野洸太朗，渡辺 寧，越後拓也， 青木翔吾，福山繭子

資源地質学会第 71 回年会学術講演会  2022年06月  -  2022年06月   

Petrogenesis of the mid-Archaean tonalite-trondhjemite-granodiorite rocks in the Barberton granitoid-greenstone terrain: constraints from geochemical and isotopic signatures of zircon

青木 一勝, 三宅 志歩, 福山 繭子, 小笠原 正継, 小宮 剛

日本地球惑星科学連合2022年大会   2022年05月  -  2022年06月