公告/发布日期:2016/12/15

米乐(中国)官方网站 阐明世界自然遗产小笠原群岛的形成过程

-小笠原群岛地质图完成-

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  • 《母岛地区地质》出版,小笠原群岛全岛地质图完成
  • 一种新方法可以高精度识别小笠原群岛从出生到成长的时期
  • 更深入地了解世界自然遗产小笠原群岛的珍贵地质


摘要

 米乐m6官方网站[会长中钵良二](以下简称“AIST”)日本地质调查所和国立大学法人金泽大学[会长山崎光悦]于 2016 年 6 月成立了 AIST活断层和火山研究部[研究主任桑原泰人]火山活动研究组首席研究员石冢修编的《母岛地区的地质》(1:50,000)地质图宽度) 已发布。本材料是根据 2010 年至 2010 年对构成小笠原群岛南部的母岛群岛进行的详细地质调查而编制的。

 至此,连同2007年出版的《父岛地区地质》(地质图宽度1/50,000)和2009年出版的《小笠原群岛》(地质图宽度1/200,000),整个小笠原群岛的所有地质图都已制作完成。通过这些努力,人们首次详细了解了世界自然遗产小笠原群岛的地质情况,并高精度地确定了小笠原群岛从诞生到成长的历史。通过汇编世界自然遗产小笠原群岛的地质信息,预计将为环境保护和旅游业的发展做出贡献,并可用于教育。

 这三种地质图宽度可以从 AIST 附属的寄售公司购买(https://wwwgsjjp/Map/JP/purchase-guidhtml) 和AIST 网站下载

2016年6月出版的“母岛地区地质”图片(1:50,000地质图宽度)
2016年6月出版的《母岛地区地质》(1:50,000地质图宽度)


发展的社会背景

 地质图是国土的基础信息,是资源开发、防灾、土木工程建设、全球环境对策等广泛领域所必需的基础数据。作为探索日本列岛的起源和历史的学术资源,它也很重要。日本地质调查所(AIST)是受政府委托对全国各地区的地质进行调查和研究的公共机构,致力于提高以前出版的地质图的准确性,并为尚未出版的地区制作地质图。小笠原群岛地区直到 1830 年才有人居住,距离日本列岛约 1,000 公里,因此迄今为止尚未进行过系统调查。

研究历史

 日本综合技术研究所地质调查所从2003年到2013年,历时11年,对小笠原群岛的父岛和母岛进行了详细的实地调查和岩石测年。其成果被编成地质图宽度和说明手册,2007年出版了《父岛地区地质》(地质图宽度1/50,000),2009年出版了《小笠原群岛》(地质图宽度1/200,000),2016年出版了《母岛地区地质》 (地质图宽度为1/50,000)。

研究内容

 小笠原群岛于2011年被登录为世界自然遗产,是位于日本列岛以南约1000公里的西北太平洋岛屿的统称。属于东京都小笠原村,由父岛、母岛、向岛三个群岛组成(图1)。所有岛屿都是海洋岛屿,自创建以来从未与大陆相连,直到 1830 年才没有居民,这使得它们成为宝贵的地方,您可以看到许多仅生活在小笠原群岛的独特生物。

小笠原群岛位置图
图 1 小笠原群岛的位置。这些岛屿位于小笠原山脊,该山脊位于七岛硫磺岛山脊的东侧,这是一条火山链,包括伊豆大岛和三宅岛。

 此外,它不仅在生物学上而且在地质学上都极其独特。这些岛屿位于太平洋板块和菲律宾海板块之间的边界,大约 5200 万年前,由于太平洋板块开始俯冲到菲律宾海板块下方时发生的一系列火山活动而形成。由于记录火山活动的地层暴露在海面之上,因此这里是地球上极为罕见的地方,可以观察到伊豆群岛等火山岛链(岛弧)在大洋板块俯冲带中形成和生长的过程。它是在板块俯冲开始后不久形成的。无人居住的岩石(Muningan,英文名:boninite)”最早在父岛上发现,是世界上最大的岛上裸露岩石,为伊豆-小笠原岛弧形成的早期阶段提供了重要线索。

因此,AIST能够准确测量火山喷发物的年龄,误差小于1%。氩-氩(Ar-Ar)法辐射测年法迄今为止,在小笠原群岛和周围海底收集到了火山岩。结果发现,海底火山活动是由于大约5200万年前开始的板块俯冲而开始的,然后大约4800万年前,产生了形成无人居住岩石的岩浆,这种岩浆喷发一直持续到4500万年前,导致了海底的父岛和向岛群岛的诞生(图2)。

 与此同时,随着板块俯冲的进展,人们发现母岛群岛与父岛和向岛群岛不同,主要是在浅海和陆地上由大约4500万年前到大约3800万年前发生的数百万年的火山活动形成的。大约在这个时候,所产生的岩浆的化学成分已经从无人居住的岩浆变成了玄武岩安山岩,尽管在母岛群岛经常发现玄武岩和安山岩,但已证实无人居住的岩石并不存在。

伊豆小笠原地区板块俯冲和随后岛弧火山形成模型的图示
图 2 伊豆小笠原地区板块俯冲和随后岛弧火山形成的模型。答:大约 5200 万年前,旧板块滑到新板块下面。这对应于俯冲的开始。俯冲板块发生海底扩张,发生玄武岩浆活动。 B随后,在距今48-4500万年期间,地幔因板块俯冲而上升,开始俯冲的板块脱水熔化,在高温下比平常更浅的地幔中生成了胶泥岩浆,火山开始生长,C板块俯冲,地幔楔(夹在俯冲板块和地幔之间的楔形地幔)产生地幔对流。洋壳)逐渐稳定,转变为正常的岛弧火山活动(4500万年前后)。火山不断生长并达到海平面以上。

 大约3800万年前,母岛群岛的火山活动停止,周围的热带浅海中充满了许多贝类和直径达5厘米的圆形有孔虫。钱币主义石头)的存在也得到了化石的证实(图3)。

父岛石浦暴露的无人居住的熔岩插图
图 3 左:父岛石浦暴露出无人居住的熔岩。右图:在母岛 Miyukinohama 发现的含有大型有孔虫化石、数字石的砂岩/砾岩层

未来计划

 通过此次调查研究,首次高精度地明确了小笠原群岛的形成年份。然而,板块俯冲是如何开始的仍然未知,并且仍然是板块构造理论中的一个主要问题。因此,我们计划继续对小笠原群岛进行地质调查和研究,以解决这一问题。

查询

日本地质调查所活断层火山研究部火山活动研究小组
首席研究员 Osamu Ishizuka 电子邮件:o-ishizuka*aistgojp(发送前请将 * 更改为 @。)



术语解释

◆地质图宽度、地质图
地质图是使用颜色和符号来显示一个国家由何种地层和岩石组成、形成时间以及地层和岩石之间的关系的地图。地质图宽度是根据日本国土空间情报机构出版的地形图和地形图等高线制作的地质图。[返回来源]
◆无人居住的岩石(Muningan)
穆宁岩是一种特殊的安山岩,镁含量很高,以小笠原群岛的旧名“无人岛”命名。英文名称为“Boninite”,意思是无仁岛的岩石。它是由东京大学的 Yasu Kikuchi 博士于 1880 年代在世界上首次发现并描述的。这是一种极其罕见的岩石,是在板块俯冲后不久形成的。通常,火山岩含有大量的斜长石矿物,但无人居住的岩石中根本不含斜长石,反之则含有大量的古辉石。在父岛的海滩上可以看到绿色的“莺砂”,这是在无人居住的风化岩石中发现的古老铜辉石晶体的集合。它还含有大量称为单斜顽辉石的辉石。这种辉石经常在陨石中发现,但在地球上它只在无人居住的岩石中发现。 2016年5月10日,日本地质学会将这种无人居住的岩石选定为“东京之石”,将单斜顽火辉石选定为“东京矿物”。[返回来源]
◆氩-氩(Ar-Ar)法
氩-氩法是一种放射性测年方法,利用岩石中放射性钾的衰变。它的特点是能够用少量样品进行精确测量。在核反应堆中用中子照射样品以去除样品中的一些钾。39转化为 Ar 并衍生自钾39Ar 和放射性衰变起源40根据与 Ar 的同位素比计算年龄。[返回来源]
◆辐射测年法
这是一种利用被测样品中所含放射性核素衰变的年代测定方法。例如,岩石中含有较多的钾(K),其中001167%是放射性元素40K(钾 40)。这个40K 的大约 89%40Ca(钙 40)β-衰变,但剩余约 11%40它会因电子捕获而衰变成 Ar (Argon-40)。因此,在岩石和矿物中40K 的放射性来源40通过了解Ar的比例,可以确定它们的形成年龄。 (参见上面的氩-氩法)[返回来源]
◆Numilstone
是一种大型底栖有孔虫化石,在新生代的始新世和渐新世时期爆发性增长,常见于小笠原群岛母岛御幸浜的钙质砂岩和砾岩中。[返回来源]