著者

磯崎 行雄 丸山 茂徳 中間 隆晃 山本 伸次 柳井 修一

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.120, no.1, pp.65-99, 2011-02-25 (Released:2011-05-20)

参考文献数

80

被引用文献数

32 47

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The ca. 700 million year-long geotectonic history of the Japanese Islands comprises three distinct intervals; i.e., (1) the age of a passive continental margin off the South China continental margin (ca. 700-520 Ma), (2) the age of an active margin characterized by an arc-trench system (ca. 520-20 Ma), and (3) the age of an island arc off East Asia (20 Ma to the present). These three intervals are chronologically separated by two major boundaries with significant tectonic episodes; i.e., the ca. 520 Ma tectonic inversion from a passive to an active margin by the initiation of subduction from the Pacific side, and the ca. 20 Ma tectonic isolation of the modern island arc system from the Asian margin by the back-arc basin (Japan Sea) opening. Here, the evolutionary history of the Japanese Islands is revised significantly on the basis of new lines of information that derived from a new dating technique of detrital zircon in sandstone. Particularly noteworthy is the recognition of the Early Paleozoic to Middle Mesozoic arc batholiths that were exposed extensively in the past but not at all at present because the pre-Cretaceous granites merely occur as kilometer-size blocks in the modern Japanese Islands. As to these older granites, the remarkable disagreement between the current distribution and the predominance of their clastic grains in younger sandstones suggests the effectiveness of past tectonic erosion processes in the fore-arc domains. The newly documented historical change in sandstone provenance suggests that proto-Japan has experienced not only accretionary growth but also large-scale tectonic erosion in multiple stages. During the ca. 500 million-year history of the Japanese Islands, a large amount of juvenile arc (continental) crust was formed several times, however, most has already disappeared from the Earth's surface. In short, the orogenic growth of Japan, even in a long-lasting active continental margin setting, is explained as the intermittent repetition of ocean-ward continental growth and continent-ward contraction of an active arc-trench system. In contrast to these arc batholiths, the terrigenous flux from the neighboring two major continental blocks (South and North China) was less significant than previously imagined, except for the Jurassic to Early Cretaceous time when the collisional suture between North and South China blocks was selectively eroded to produce abundant terrigenous clastics. It is also significant that the eastern extension of this collisional suture was recognized in Japan as a chain of fragmentary remnants of the Triassic medium-pressure metamorphic belt. On the basis of these new lines of information, the South China-related origin of the main part of Japan is confirmed, whereas the Hida and Oki belts along the Japan Sea are identified as detached fragments of North China block. Summarizing all of these results, a series of revised paleogeographic maps of Japan from the Late Neoproterozoic to the Miocene is illustrated.

著者

山本 伸次

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.119, no.6, pp.963-998, 2010-12-25 (Released:2011-03-17)

参考文献数

99

被引用文献数

20 20 13

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This is a brief review of tectonic erosion originally proposed by von Huene and Scholl (1991) who have spent most of their academic careers studying marine geophysics along the circum-Pacific subduction zone. Accretionary complex is considered to be formed by trench turbidite resting on the subducting oceanic plate that accretes against a hanging wall at a shallow or deep crustal level due to off-scraping or underplating. This concept was introduced to Japan in the early 1970s and was developed in great detail to propose a new paradigm for accretionary geology that involves ocean-plate stratigraphy. Later, identification of accretionary complex on-land in Japan became the mainstream. A new idea refutes the common occurrence of an on-going accretion process forming accretionary complexes along the circum-Pacific subduction zone. Instead, the concept of tectonic erosion has emerged to explain extensive crustal thinning and subsidence as an on-going process destroying the hanging wall of an older subduction complex or even the basement of the overriding plate at more than half of the active trench. During the past three decades, marine geophysicists and geologists have documented tectonic erosion as a more common process than the formation of an accretional complex in subduction zones, and supeculate that a large volume of the continental crust is subducted into the mantle at both accretionary and erosive convergent margins. A simple calculation of the amount of subducting continental material versus arc producted at the subduction zone suggests a balance, resulting in no growth of continental crust at present (e.g. Clift and Vannuchi, 2004; Scholl and von Huene, 2007). However, considering direct subduction of intra-oceanic arcs and foundering of the continental lower crust into the mantle, we must conclude there is negative growth of the continental crust on the Earth at present.

著者

鈴木 和恵 丸山 茂徳 山本 伸次 大森 聡一

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.119, no.6, pp.1173-1196, 2010-12-25 (Released:2011-03-17)

参考文献数

48

被引用文献数

20 35

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The Japanese Islands have long been considered to be the most evolved of all the island arcs in the oceans. A simple scenario has been implicitly accepted for the growth of the Japanese Islands: since subduction started sometime around 520 Ma, the TTG crust has increased over time in association with the steady-state growth of the accretionary prism in front. Here, we show very different dynamic growths of TTG crusts over time than previously thought, i.e., four times more TTG crusts than at present must have gone into the deep mantle due to tectonic erosion, which occurred six times since subduction was initiated at 520 Ma. Tectonic erosion is a major process that has controlled the development history of the Japanese islands. It can be traced as a serpentinite mélange belt, which indicates the upper boundary of past extensive tectonic erosion.

著者

藤崎 渉 澤木 佑介 横山 哲也 山本 伸次 丸山 茂徳

出版者

公益社団法人 日本分析化学会

雑誌

分析化学 (ISSN:05251931)

巻号頁・発行日

vol.64, no.5, pp.341-348, 2015-05-05 (Released:2015-06-09)

参考文献数

33

被引用文献数

3

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顕生代に起きたとされる5度の大量絶滅の原因を明らかにすることは生命と地球の共進化を明らかにする上で非常に重要な課題である.特に約2億年前のトリアス紀─ジュラ紀境界(T-J境界)で起きた大量絶滅の原因として,隕石衝突説や大規模火成活動説の相反する2説が主張されてきた.本研究ではこの大量絶滅事変の原因を特定するため,T-J境界前後の遠洋深海層状チャートの間に挟まれている頁岩を採取し,その内の28試料を用いて高精度白金族元素濃度測定を行った.Pd/Pt比とIr/Pt比の関係性,及び白金族元素濃度パターンから,T-J境界前後の白金族元素の濃集は大規模火成活動に伴う玄武岩からの混入によって説明できることが明らかになった.また化石記録と比較すると,白金族元素濃度(OsとPd)の最大濃集層はジュラ紀放散虫が出現するチャート層の1層準上位の頁岩層であることも明らかになった.これらのことは,T-J境界絶滅前後において大規模火成活動の寄与が大きかったことを示す.

著者

小宮 剛 山本 伸次 下條 将徳 青木 翔吾

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集 2013年度日本地球化学会第60回年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.242, 2013 (Released:2013-08-31)

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太古代初期のテクトニクスと表層環境を解読する為にラブラドル・ネーン岩体の地質と出現する堆積岩の化学分析を行った。本地域に産する最古の表成岩は海洋プレート層序と覆瓦状構造によって特徴付けられ、最古の付加体であることが分かった。その存在はプレートテクトニクスが機能していたことを示唆する。また、本地域には深海成と浅海成の二種の縞状鉄鉱層が産する。Zr濃度との相関を用いて砕屑物の混入の影響を除去した結果、特にその影響の小さなものには希土類元素パターンなどに海水と熱水との混合水の特徴が見られる。そのことは最古の堆積物でありながら、その縞状鉄鉱層には当時の海水の情報を残すことを示す。また、砕屑性堆積岩には炭質物が残されている。

著者

大林 秀行 坂田 周平 山本 伸次 磯崎 行雄 服部 健太郎 平田 岳史

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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Most of the global events, such as formation of magma ocean, core-mantle segregation, crust formation, and/or chemical evolution of atmosphere, could be completed within the first 0.5 Byr of the Earth History, so called Hadean Eon. Despite the great importance of the Hadean Eon, no petrographic record can be found for this stage, and only geochemical information can be derived from small minerals such as zircons or other accessory minerals within zircons (e.g., apatite, muscovite, or biotite). For geochemical studies for Hadean Eon, many pioneering studies have been made based on the isotope geochemistry on zircons collected from Jack Hills and Mt. Narryer, Western Australia. It is widely recognized that zircons collected from these area have been thought one of the most principal clues for Hadean studies. Moreover, further detailed studies have been carried out from small inclusions in zircon crystals. Zircons from Jack Hills contain various mineral inclusions such as muscovite, quartz, biotite, apatite and so on, and about two-thirds of them are muscovite and quartz, probably due to secondary replacement of primary apatite (Hopkins et al., 2008, Rasmussen et al., 2011). Recently, biogenic carbon, as graphite inclusion, was recovered from 4.1 Ga zircon, but an abundance of carbon-bearing Jack Hills zircons of only about 1-in-10,000 (Bell et al., 2015). In addition, the percentage of Hadean zircons to detrital zircons in Jack Hills was as small as 7% (Holden et al., 2009). For these reasons, large number of age data for zircon grains must be defined to derive reliable and objective information concerning the Hadean history of the Earth. To overcome this, we have developed new analytical technique to define precise age data from combination of U-Pb (Pb-Pb) dating method with high sample throughput.We have developed rapid and precise dating technique for zircons using laser ablation ICP-mass spectrometer (LA-ICP-MS), equipped with two Daly ion collectors (Nu Plasma IID, Wrexham, UK). Laser ablation instrument used in this study was ESI NWR193 laser ablation system (New Wave Research, Oregon, USA). Combination of multiple collector-ICPMS system and ArF Excimer laser ablation system enables us to measure Pb-Pb age for the sample within 10 second/spot, and uncertainties in the resulting Pb-Pb age data can be minimized by the multiple-collector system setup. Based on the age determination system using LA-MC-ICPMS technique, we just started to measure Pb-Pb age data from 180 grains of zircons within an hour . In this presentation, difference in the resulting age histogram for the zircons collected from Jack Hills will be discussed, and detailed observation for various inclusions in the Hadean zircons will be demonstrated in this talk.

著者

大澤 拓未 山本 伸次

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2019年大会

巻号頁・発行日

2019-03-14

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マントル内部物資循環において海洋地殻、大陸地殻が海洋プレート沈み込みによりマントル内へリサイクルし、マントル対流を通して地殻物質がマントル内に混染している可能性が指摘されているW.Xu et al.,(2008)。しかしその実態は不明であり、マントル-地殻鉱物大循環の解明のためリサイクル地殻鉱物を用いた物質科学的制約が急務である。北海道日高山脈に位置するマントル由来造山帯かんらん岩の幌満かんらん岩は蛇紋岩化していない新鮮なかんらん岩として知られ、メルトマントル反応による交代作用からレールゾライト、ハルツバージャイトの顕著な層序構造を示す。近年、Li et al.,(2017)により幌満かんらん岩からジルコンやルチル、低い炭素同位体比を有するダイヤモンドの産出が報告されており、幌満かんらん岩中に地殻由来鉱物が存在することが示唆されている。しかし問題点としてかんらん岩中の地殻鉱物は回収例が少なく、その起源に関しても不明確であるため、かんらん岩中に残存する地殻鉱物分離技術の改善・分離回収された鉱物の記載を目的とする。本研究では、東邦オリビン工業(株)の採石場より採取したかんらん岩試料、ハルツバージャイト 764㎏、レールゾライト 954㎏、それぞれを板状に切断し移送したものを用いた。ジョークラッシャーおよび連続式粉砕機を用いて0、1㎜大まで粉砕した後、粒度分離、比重分離、磁選処理を行い、ハンドピッキングおよびエポキシ樹脂への包埋、研磨を行った。レールゾライト内からジルコン6粒、ルチル(TiO₂) 1粒が回収された。一方で、ハルツバージャイト内から非磁性鉱物を濃集させた粒子を樹脂に包埋し、EPMA(YNU機器分析評価センター)を用いた鉱物探査・鉱物同定を行った結果、コランダム(Al₂O₃) 12粒が分離回収され、包有物および付着鉱物が共生している様子が観察された。コランダム6粒子のSEM-EDS分析から、これらは①Si-Al-Kに富む珪酸塩相 ②Ti-Zr酸化物 ③Si-Ti合金 からなる包有物が確認された。Morishita et al.,(1998; 2000)より幌満かんらん岩体ポンサヌシベツ川流域のハンレイ岩転石中から微量のCrを含むコランダムの産出が報告されている。本研究で得られたコランダムは、①Crがほぼ含まれない、②TiO2を最大で2.3 wt%程度含む、③Ti-Zr酸化物やSi-Ti合金といった特異な包有物を含む事などから異なる起源のコランダムであることが考えられる。世界中のコランダムの産出を比較した結果(Griffine et al.,2016; 2018)よりイスラエルMt.Carmelのアルカリ玄武岩由来捕獲鉱物中コランダム内に特異な包有物として(Ti-Zr酸化物、Si-Ti合金)が報告されている。また高いTiO2濃度(最大2,6wt%)、捕獲結晶としてダイヤモンドの産出も報告され、リサイクル海洋地殻玄武岩由来であると考えられている。以上より本研究で幌満ハルツバージャイトから分離回収されたコランダムとGriffine et al.,(2016; 2018)で報告されたコランダムは組成も共存鉱物も非常に類似していることから同様の起源を持つことを意味し、幌満ハルツバージャイト中コランダムもリサイクル海洋地殻由来コランダムであり、幌満かんらん岩中に鉱物レベルで地殻鉱物が存在することを示唆する。引用文献Griffin1,William L. (2016) “Deep-earth methane and mantle dynamics: insights from northern Israel, southern Tibet and Kamchatka,” JOURNAL & PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY OF NEW SOUTH WALES, VOL. 149,PARTS 1 & 2, 2016, PP. 17-33Yibing Li. The mineralogical and chronological evidences of subducted continent material in deep mantle: diamond, zircon and rutile separated from the Horoman peridotite of Japan. AGU. FALL MEETING 2017. AGU Contact Technical Support AGU Privacy Policy. https://agu.confex.com/agu/fm17/meetingapp.cgi/Paper/222963 [2019/02/19].Morishita, T., 1998, ”finding of corundum-bearing gabbro boulder possibly derived from the Horoman Peridotitie complex, Hokkaido, northern Japan, ”JOURNAL OF MINERALOGY, PETROLOGY AND ECONOMIC GEOLOGY, 93(2), 52-63.

著者

渋谷 岳造 上野 雄一郎 小宮 剛 西澤 学 北島 宏輝 山本 伸次 齋藤 拓也 松井 洋平 川口 慎介 高井 研 吉田 尚弘 丸山 茂徳 ラッセル マイケル

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集 2015年度日本地球化学会第62回年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.49, 2015 (Released:2015-09-03)

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原生代前期には赤道域まで海洋が凍結したという全球凍結イベントがあったとされている。全球凍結の原因については、様々な仮説が提唱されているが、地質記録に基づく大気CO2分圧の推定からはCO2がそれ自体で地球を温暖に保つために不十分だったのかどうかが明らかになっていない。そこで、本研究では南アフリカ、トランスバール超層群のオンゲレック累層 (全球凍結時に海水中に噴出した玄武岩質安山岩) の地質調査・試料採取を行い、海洋底玄武岩の空隙を埋める熱水性石英に含まれている流体包有物の分析を行った。その結果、初生的流体包有物のCO2濃度は5.5 mmol/kg以下であることが明らかになった。また、計算の結果、大気CO2分圧は現在の約21倍以下であり、海水温を氷点温度以上に維持するのに必要なCO2分圧よりも低いと推定された。したがって、原生代前期全球凍結時の大気CO2分圧はCO2の温室効果だけで地球を温暖に保つには不十分であったことが地質記録から初めて明らかになった。

著者

山本 伸次 秋山 大介 廣瀬 敬 小宮 剛 丸山 茂徳 コラーソン ケン

出版者

日本地質学会

雑誌

日本地質学会学術大会講演要旨 (ISSN:13483935)

巻号頁・発行日

vol.2008, pp.51, 2008

著者

青木 一勝 佐藤 友彦 山本 伸次 坂田 周平 平田 岳史

出版者

The Geological Society of Japan

雑誌

日本地質学会学術大会講演要旨 (ISSN:13483935)

巻号頁・発行日

pp.054, 2014 (Released:2015-03-16)

著者

山本 伸次

出版者

東京大学

雑誌

特別研究員奨励費

巻号頁・発行日

2011

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昨年度から引き続き、冥王代(40億年以前)の初期地球大陸進化を解読するため、西オーストラリア・ジャックヒルズ地域における礫岩サンプルから大量のジルコン鉱物を分離し、LA-ICP-MSによるジルコンのU-Pb年代分析、およびレーザーラマン・SEM-EDS・EPMAを用いてジルコン中に含まれる微小包有物分析を行った。1000粒を超える包有物同定をおこなっているが、未だマイクロダイヤモンドは検出されていない。ここにきて、本研究の当初の目的であったジルコン中のマイクロダイヤモンド包有物(Menneken et al., 2007)は、これらは作業中のコンタミネーションであったとする論文が2013年12月に出版され、Menneken氏提供のサンプルから確認された(Dobrzhinetskaya et al. 2014)。痛恨の極みであるが、一方で本研究の詳細な包有物同定の結果、冥王代ジルコン中にはこれまで見落とされてきた初生的なアパタイトが残存していることが判明した。アパタイトの微量元素濃度は母岩の化学組成を強く反映する為、ジルコン母岩の推定が可能である。これまでのところ、40億年以上の年代をもつ冥王代ジルコン315粒中に初生アパタイト14粒を見出し、それらのEPMA分析を行った。アパタイトのY203およびSrO濃度は負の相関を示し、それぞれ0.02-0.91wt%, 0.08から検出限界以下(0.04wt%)であった。特に、高いY203濃度(>0.4wt%)かつ低いSrO濃度(〈0,02wt%)をもつアパタイトは珪長質な岩石(sio2 >65 wt%)に限られることから、本研究の結果から、少なくとも42億年までには花崗岩が存在していたことは確実であることが判明した。さらに、ジルコン中の詳細な包有物分析の過程において、衝撃変成作用を被った特徴的な組織(granular-textureおよびplaner deformation features)を有するジルコンが、数は僅かではあるが存在することが判明した。従来、これらは隕石クレーター近傍や遠方のイジェクタ層から多数報告されているが、ジャックヒルズ堆積岩からは未だ報告されていないため、世界初の報告として日本地質学会にて発表した。上記2点の分析を進めることで、冥王代における大陸地殻の成長と破壊の具体的な描像が解読できるものと思われる。これは、当初の申請書記載の研究目的に他ならない。現在、この2点の結果について論文提出の準備を急いでいる。

著者

鈴木 和恵 丸山 茂徳 山本 伸次 大森 聡一

出版者

Tokyo Geographical Society

雑誌

地學雜誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.119, no.6, pp.1173-1196, 2010-12-25

被引用文献数

11 35

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The Japanese Islands have long been considered to be the most evolved of all the island arcs in the oceans. A simple scenario has been implicitly accepted for the growth of the Japanese Islands: since subduction started sometime around 520 Ma, the TTG crust has increased over time in association with the steady-state growth of the accretionary prism in front. Here, we show very different dynamic growths of TTG crusts over time than previously thought, <i>i.e.</i>, four times more TTG crusts than at present must have gone into the deep mantle due to tectonic erosion, which occurred six times since subduction was initiated at 520 Ma. Tectonic erosion is a major process that has controlled the development history of the Japanese islands. It can be traced as a serpentinite mélange belt, which indicates the upper boundary of past extensive tectonic erosion.

著者

山本 伸次 徐 向珍 〓 〓〓

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.121, no.1, pp.161-167, 2012-02-25 (Released:2012-03-05)

参考文献数

44

被引用文献数

1

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ルオブサオフィオライトに産するポディフォームクロミタイトからは,これまで数多くの“異常な”鉱物が見いだされている。それらは,マイクロダイヤモンドを含む種々の超高圧鉱物や,金属相などの還元的鉱物,そしてクロマイト中におけるディオプサイドやコーズ石などの異常な珪酸塩離溶相などである。これらの鉱物学的証拠は,本ポディフォームクロミタイト岩体が超深部マントル(おそらく380km以深)由来であることを強く示唆する。したがって,ルオブサオフィオライトにおけるポディフォームクロミタイトは,これまで手の届かなかった深部マントルに関する重要な知見をもたらすであろう。