三波川変成岩の冷却速度と上昇機構

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1 三波川変成岩の放射年代をレビューした結果、三波川変成岩の最高潮時は泥質片岩全岩によるRbーSrアイソクロン年代に近似されることが分った。その年代は四国中央部では116Maであり、中部地方で69Maであった。約450Km離れた二地点での年代差は両地点における三波川変成岩上昇時期のズレを示していると解釈された。2 三波川変成岩の上昇過程で最初に地表に達っし削剥された時点の年代は三波川変成岩レキを含む地層の年代から推測される。そのレキ層は二とうりあった。一つは四国久万層群二名層(始新世中期)であり、他は九州大野川層群海辺層(白亜紀中期)であった。後者の片岩レキのKーAr年代は180ー190Maであったことから三波川変成岩レキでなかった。前者の片岩レキは年代が90ー100Maであり三波川変成岩レキであることが確認された。その結果、三波川変成岩が四国で最初に削剥されたのは始新世中期(約50Maであり、その上昇に60ー70myを用したことが明確になった。またそのときの平均冷却速度は黒雲海片岩で9ー12℃/Maであった。低温の変成岩で比較したとき、四国中央部では、北から南に向って平均冷却速度は大きくなっていたと解釈された。3 四国において、三波川変成岩はその上昇過程で、北から南への衡上運動が先行しその結果大規模な横臥褶曲を形成したとされている。このときのダクタイル変形に伴って白雲母の放射起源Arの飛散が生じた。このAr飛散の程度は変成岩の平均冷却速度に関係していると解釈され、その結果として、平均冷却速度の遅い北部はより若い年代を示した。4 白雲母のAr飛散は充分に低温になってからのブリトル変形では生じ得ないことも明確になった。それは変形作用末期の断層活動や破砕作用ではAr飛散を検出できなかったからである。