2010年10月14日木曜日

1_101 日本最古の鉱物2

 今回見つかった日本最古の年代は、新発見です。新しい発見によって、今までの考えを改めるべきことがでてきました。そしていくつかの疑問も投げかけてきました。その疑問を解くことが、科学の醍醐味でもあります。

 今回報告された花崗岩は、そもそも2つの試料が分析され、そのうちの一方から日本最古の年代が得られました。
 2つの試料の花崗岩の中には、時代の違う2種類のジルコンが含まれていました。花崗岩は、約2億5800万年前にできた岩石を貫入しているので、それより新しい時代であることがわかります。花崗岩の中の角ばっているジルコンは、新しい年代で、その貫入した花崗岩マグマの年代を示していると思われる2億2900から5600万年前(2種類の試料の年代)のものでした。
 ところが、丸みを持ったジルコンは古い年代を示しました。一方の花崗岩からは約19億年前ころの年代、他方からは約35億年前あたりの年代を示しました。一つの試料から複数のジルコンが分離されているので、いくつもの年代が得られます。後者の中で最古のものが37億5000万年前を示しました。
 一つの岩石中で新旧2種類の年代を示すのは、問題です。今回の場合、新しい年代は、花崗岩マグマの形成年代を示しているようです。古いほうの年代は、花崗岩が形成される際、材料物質の溶け残りだと考えられます。花崗岩は、マグマが固まってできる火成岩ですが、堆積岩を起源としてマグマが形成されるものもあります。花崗岩マグマは、一般に、玄武岩マグマと比べると低温で形成されることが知られています。さらに、ジルコンは変成岩の年代測定にも利用できるように、高温状態でもなかなか溶けにくく変化しにくい鉱物です。その堆積岩が変成を受けて変成岩になっていてもジルコンは形成時の年代を肘していることがよくあります。ですから、この古い年代のジルコンは、溶けて花崗岩になった材料の堆積岩(変成を受けているかもしれない)の中にあった砕屑物だったと考えられます。古いジルコンが丸みを帯びていたのも、そのような砕屑性の起源を反映していたのでしょう。
 「飛騨片麻岩」と呼ばれる古い大陸地殻の構成物があり、それが宇奈月周辺の地域の下(基盤といいます)にはあると考えれていました。しかし、いずれの年代も、飛騨片麻岩のものとは一致していませんでした。ですからそのような年代をもった基盤岩石の由来が問題となります。
 このよう基盤岩類の由来を探るとき、対比できるような岩石が近くにないかを探し、見つかったら、地質学的関係を考え、地域の歴史を考えていきます。
 約19億年の年代は、韓国中部の片麻岩や日本の隠岐片麻岩の年代に対比できます。そのような岩石に対比可能なものが基盤として宇奈月の地下にあるのかもしれません。
 ところが、約35億年前の年代が問題なのです。古い時代には日本列島は、大陸の一部で、辺縁域でした。ですから、飛騨片麻岩のように大陸地殻の岩石や大陸沿岸の浅い海でできた堆積岩(南部北上帯の石灰岩や砂岩・泥岩)が見つかります。また、堆積物の中には、20億年前の礫(前回述べた上麻生礫岩)や30億年以前のジルコン(33~34億年前)も大陸への付加体の中に見つかっています。しかし、36億年前より古い年代は、ありませんでした。
 現在ユーラシア大陸の東部は1つの大陸になっていますが、数億年前までは、いくつかの大陸に分かれていました。日本列島は、北中国地塊(現在の中国の北部で、中朝地塊ともいわれます)と南中国地塊(現在の中国南部で、揚子地塊ともいわれます)付近にありました。
 36億年前より古い年代は、朝鮮半島よりもっと西の渤海の奥、黄河河口地域の華北平原の古い岩石地帯の、北中国地塊の北東部のAnshan複合岩体(38億年0400万年前、日本名がわかりません)とQianxi複合岩体(~38億年5100万年前)からしか見つかっていません。年代的にはこれらと対比できます。
 しかし、そのような対比が可能なのでしょうか。それとも何か基盤岩があるのでしょうか。「日本最古のジルコン」は、私たちに新たな謎を投げかけています。このジルコン、何をは語りかけているのでしょうか。これからの研究課題です。

・修正・
前回のエッセイで、
新しい花崗岩の年代の表記で
「2つの花崗岩からジルコンを取り出し
年代測定をしたところ、
それぞれ2億2900±800万年前と
22億5600±200万年前の年代が得られました。」
と書きました。
後者の年代は明らかにミスで
「2億5600±200万年前」
が正しいものです。
ホームページは修正していますが、
メールマガジンは修正できません。
申し訳ありませんでした。

・高知へ調査・
10月も半ばとなると秋も深まります。
来週は、高知のほうに4日ほど調査に出かけてきます。
秋の深まった高知の海岸沿いは快適でしょうか。
それとも寒くなっているでしょうか。
春や夏とは違った趣になっていることでしょう。
楽しみにしています。