[3oral101-09] T9 ［トピック］九州と琉球弧の地体構造枠組み：最新の年代測定と視点

10:00 〜 10:15

[T9-O-4] 中琉球「徳之島帯」の地体構造上の位置付け：四万十帯内の高度変成岩と山陰帯花崗岩類の地質学的意味

*磯崎 行雄¹、山本 啓司²、堤 之恭³ (1. 東京大学　大学院総合文化研究科・広域システム・宇宙地球科学教室、2. 鹿児島大学　理工学研究科理学系　、3. 国立科学博物館　地学研究部)

キーワード：

琉球弧、徳之島帯、角閃岩相、超塩基性岩、四万十付加体、山陰帯花崗岩、ジルコン、U-Pb年代

琉球弧の先新生代地殻は、基本的に西南日本の地体構造単元の南西延長から構成されている（中川, 1967; Kizaki, 1986; 磯﨑・西村, 1989など）。その中で、九州と沖縄本島との間の北・中琉球の島々には主に四万十帯付加体が分布し、例外的に奄美大島や沖縄本島には秩父帯付加体が小規模に産する（Osozawa et al., 2009; 堤・谷, 2018）。奄美大島の南隣の徳之島にも非-弱変成付加体が産し、四万十帯の延長部とみなされている（斎藤ほか, 2009）。しかし、最近になって徳之島中央部の山岳域に、角閃岩相に達する高度変成岩が発見され、さらに小規模に随伴される超塩基性岩と変閃緑岩が確認された（Ueda et al., 2017; Yamamoto et al., 2022）。いずれも西南日本の四万十帯の中にはほとんど産しない岩石群であり、その地体構造上の位置付けが注目されることから、山本・磯﨑（投稿中）は同島に広く露出する弱変成四万十帯付加体と区別するために、この変成岩体を「井之川岳編成複合体」と、またその分布域を「徳之島帯」と呼ぶことを提唱している。「徳之島帯」は同島最高峰である井之川岳（海抜645 m）およびその南側の地形的高所（約８ km x ５ kmの範囲）に分布する。さらに島西部の秋利神川河口域に小分布がある。主に泥質・砂質片岩からなり、数100 m長の蛇紋岩、変閃緑岩、および塩基性角閃岩のレンズ状岩体を挟む。泥質・砂質片岩は、明瞭な片理や眼球組織の他に、露頭規模の折りたたみ褶曲などの剪断応力による強い変形を、また塩基性岩は角閃岩相の低圧高温部にあたる変成作用を被っている。"変閃緑岩"には約67 Ma (白亜紀最末期)のジルコンを含む岩体がある。砂質片岩中の砕屑性ジルコンには古原生代以降の多様な年代の粒子が含まれ、最若粒子は59 Ma（古第三紀暁新世）の年代を持つ。したがって、変成作用の年代はおそらく始新世ないし以降と判断される。これらの変成岩類は概ね低角度で北傾斜の内部構造を持ち、見かけ下位の四万十帯非変成付加体の上にほぼ水平なクリッペ状に産する。両者間の境界は密林の中で未確認であるが、両者が漸移することはない。以上のことから、井之川岳変成岩類は始新世以降に、非・弱変成付加体の構造的上位に低角度断層を介して二次的に累重したと推定される。このような高度変成岩の産出と産状は、西南日本や琉球弧の四万十帯では報告例がなく、徳之島の地質の特殊性を物語っている。一方で、徳之島では約65 Ma(白亜紀・暁新世境界頃)花崗岩類が四万十帯付加体へ広く貫入しており、接触変成を与えている。その年代は中国地方の山陰帯の花崗岩類に相当するが、中国・四国地方では、山陰花崗岩帯と四万十帯とは南北方向に200 km近く地理的に大きく隔てられているのに対して、徳之島で両者が重複することは特異である。古第三紀マグマ活動域が過去の付加体などが作る帯状配列に対して斜交して起きたと推定され、古第三紀火山フロントは中国地方に比べて琉球弧では大きく海洋側へ張り出していた可能性がある。徳之島の花崗岩類の年代と井之川岳変成複合体の変成年代は共に暁新世前後であり、一見近似するが、同島での花崗岩貫入は局所的な接触変成部を残す程度で、強い変形作用を伴っていない。特に島北半に比べて高度変成岩体が産する島南半では花崗岩類の貫入自体が小規模であり、徳之島の花崗岩類自体が角閃岩相にまで及ぶ変成・変形作用を起こしたとは考え難い。もともと表層にあった砕屑岩などが地殻中部レベルで角閃岩相の変成作用を受けたと考えられるが、変成岩体が超塩基性岩とともに地殻表層で非変成付加体の上に定置された場は、鉛直方向のみならず水平方向でも変成場から大きく離れていたはずで、大規模な二次的地殻短縮が推定される。暁新世砕屑性ジルコンを含む砂質片岩の原岩として、四万十帯の付加体砂岩、基盤岩を不整合に覆う浅海成砂岩、あるいはその両方である可能性が考えられる。新たな展開を見せている徳之島の形成史解明のため、演者らは同島の諸岩石の追加年代測定を試みている。
文献：中川 (1976) 東北大地質古生物研報 63; Kizaki (1986)Tectonophysics 125; 磯﨑・西村 (1989) 地質学論集33; ; Osozawa et al. (2009) Geol. Soc. Amer. Bull. 121; 堤・谷 (2018) 鉱物科学会要旨 R7-01; 斎藤ほか (2009) 1/20万地質図「徳之島」地質調査所; Ueda et al. (2017) Island Arc 26; Yamamoto et al. (2022) Int. Geol. Review 64; 山本・磯﨑（投稿中）地学雑誌.