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居辺川で確認された長流枝内層（池田層上部）の化石林（第 II 報）
乙幡 康之１）・古戸 正行２）・古戸 幸子２）
The petrified forests in the Osarushinai Fomaition (upper part of Ikeda Formaition) foundin Oribe River, Tokachi, Hokkaido, Japan (part II)
Yasuyuki OPPATA １）, Masayuki FURUTO ２）, Sachiko FURUTO ２）

はじめに
十 勝 地 方 の 居 辺 川 で は， 前 期 更 新 世 の 長 流 枝 内層（池田層上部）から化石林が発見された（乙幡ほか 2018）．花粉分析によると，長流枝内層はやや温暖化した時代も見られるが，全体的にトウヒ属が優占する寒冷期とされ（星野・小坂 1978），特に 1Ma
頃にはトウヒ属にカラマツ属も加わった極めて寒冷な気候を示す Larix 帯が十勝や全道各地で知られている（Igarashi 1976，外崎ほか 1982，吉田 1983，岡・五十嵐 1993，1996 など）．
長流枝内層の古植生は，主に花粉によって論じられ，大型植物化石及び材化石の資料は極めて乏しい．そのことから，長流枝内層から現地性の化石林が見いだされた意義は大きい．しかしながら，士幌町朝陽では度重なる台風の影響で化石林が消失し，わずか 2 本の針葉樹の報告に留まっていた（乙幡ほか 2018）．
近年，居辺川の朝陽及びその下流の下居辺で新たに立木する化石林が確認され，多くの材化石資料を得ることができた．さらに長流枝内層の複数の亜炭層に化石林が発達することが明らかになったので報告する．

調査地及び層序
士幌町下居辺（地点 1-9，標高 110m）と朝陽（地点 10-11，標高 130m）の居辺川沿いで調査を行った（図 1）．朝陽は乙幡ほか（2018）と同じ場所であるが，新たに露出した化石林である（図 2）．一方，下居辺では 10 枚の亜炭層が確認され，地層は全体的に北に 6-10° 傾斜している．地点 5-7 の砂岩層にはカ

図 1. 調査地概要（地理院地図を使用）
Fig. 1. The study sites

１）ひがし大雪自然館 〒 080-1403 北海道河東郡上士幌町字ぬかびら源泉郷 48-2
Higashitaisetsu Nature Center 48-2 Nukabira-gensenkyo, Kamishihoro-cho, Kato-gun, Hokkaido 080-1403 Japan２）十勝の自然史研究会 〒 080-0317 北海道河東郡音更町緑陽台仲区 25-3
Tokachi Natural History Society 25-3 Naka-ku Ryokuyodai, Otofuke-cho, Kato-gun, Hokkaido 080-0317 Japan34

ひがし大雪自然館研究報告第7号

図 2. 居辺川の化石林（地点 11）

図 3. 化石カキ礁（地点 6）

Fig. 2. The petrified forest in Oribe River (Loc. 11)

Fig. 3. The fossil of oyster beds (Loc. 6)

図 4. 地質柱状図．
1: 表土，2: 段丘礫，3: 亜炭，4: 泥岩，5: シルト，6: 砂，7: 礫，8: 火山灰，9: 斜交層理，10: リップル，11: 流木，12: 立木，
13: 植物化石，14: 貝化石，15: 黒曜石
Fig. 4. The Stratigraphy in the study area.
1: Topsoil, 2: Terrace gravel, 3: Lignite, 4: Mudstone, 5: Silt, 6: Sand, 7: Gravel, 8: Volcanic ash, 9: Cross lamina, 10: Ripple,
11: Drift wood, 12: Standing wood, 13: Plant fossil, 14: Shell fossil, 15: Obsidian

キ 礁 Crassostrea gigas が 見 ら れ（ 図 3）
，シラトリモ～瀕海成の海水準変動を反映した堆積物と考えられて

ド キ Heteromacoma irus や エ ゾ タ マ ガ イ Cryptonatica

いるが，朝陽付近の亜炭薄層を挟む板状泥岩には貝化

janthostomoides などの貝化石を含む．この特徴的な地石は見られず，河川の後背湿地堆積物と考えられてい層を基準にして亜炭層の対比を行った（図 4）．下居辺る（岡 1999）．と朝陽の関係は不明であるが，下居辺の上位に朝陽の長流枝内層が累重すると考えられる．

礫層は十勝三股を原産地とする黒曜石（2.15±0.25,2.12±0.05Ma，Wada et. al 2014）を含む．このよう下居辺付近では，亜炭を頻繁にはさむ陸成堆積物とな礫層は居辺川上流ほど顕著であり，松井ほか（1978）

貝化石を含む浅海成堆積物が繰り返すことから，陸成は十勝平野北東部の居辺川上流から居辺山周辺に分布

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する扇状地性堆積物を居辺山層と呼んだ．一方，居辺

立木 1 本を得た．早材から晩材の移行は緩やかで，川沿いには，白色の軽石を含む砂礫層や火山灰質砂年輪界は明瞭．垂直・水平樹脂道は無い．分野壁孔は層も頻繁に見られ，乙幡ほか（2018）は清澄凝灰岩スギ型で 2 個．放射柔組織の水平壁は平滑～顕著な壁（1.3±0.1Ma，Koshimizu 1981）と推定している．

孔が見られ，数珠状末端壁を持つ．放射仮道管は見ら以上のことから，本地域の化石林は 1.3Ma 頃の低湿地に発達したと考えられ，下居辺では一時期浅海のれない．早材の仮道管壁孔列は単列．放射組織は単列で最大 15 細胞高．

時代があったことがわかる．
４）ヤナギ属 Salix sp. ヤナギ科（図 5-4）

化石林の樹種下居辺及び朝陽で採取した材化石は，三断面（木口面・板目面・柾目面）の切片を作成し，光学顕微鏡で解剖学的特徴から樹種を同定した．得られた材化石は

流木 3 本を得た．小型の道管が単独あるいは 2-3 個が放射方向に複合し，均一に分布する散孔材．年輪界は不明瞭．単穿孔を有し壁孔は大きくふるい状．放射組織は単列で異性．

ひがし大雪自然館に収蔵している．
材化石は立木 25 本，流木 22 本の計 47 本が得られ居辺川周辺の古植生と気候た．これらは材化石の解剖学的特徴から 4 分類群に同

表 1 に各地点で得られた材化石の組成を示す．1.3Ma定された．尚，乙幡ほか（2018）で針葉樹と報告され頃の居辺川はトウヒ属とカラマツ属が優占し，立木はた Ori-1 及び Ori-2 は再同定の結果，トウヒ属とカラ全体的に上記 2 種が優占する．モミ属は地点 11 で 1マツ属であった．以下に各分類群の解剖学的な記載と本の立木材化石が得られた．以上のことから，居辺川

同定根拠を示す．の化石林は寒冷気候環境下に成立した針葉樹林であったと考えられる．1Ma 頃に知られる極めて寒冷な気候

１）トウヒ属 Picea sp. マツ科（図 5-1）
立木 16 本，流木 16 本を得た．早材から晩材の移行を示す Larix 帯は，北方系のカラマツ属であるグイマツの花粉と考えられており（岡・五十嵐 1993，岡ほは緩やかで，年輪界は明瞭．垂直・水平樹脂道を持ち，か 2006），居辺川の化石林を構成するカラマツ属もグ

垂直樹脂道は早材～晩材に見られる．水平樹脂道のエイマツと推定される．

ピリウム細胞数はおよそ 6-10．分野壁孔はトウヒ型で2-4（5）個．放射柔組織の水平壁は平滑～顕著な壁孔

複数種の不明種子及び堅果の植物化石が多いが，地点 5 の泥岩層からヤナギ属 Salix sp. とオシダ科イノデで数珠状末端壁を持つ．放射仮道管の壁孔口は狭く壁属 Polystichum sp. の葉化石を得ることができた（図 6，孔縁がやや角張ることが多い．鋸歯状の肥厚が見られ．これらの植物化石は，準現地～異地性であること
7）ることもある．早材の仮道管壁孔列は単列．放射組織から，林床にシダ植物を伴うヤナギ属の河畔林の存在は単列で最大 20 細胞高．

が上流域に想定される．複数種の不明植物化石の同定が進めばより詳細な古植生を明らかにできるだろう．

２）カラマツ属 Larix sp. マツ科（図 5-2）ヤナギ属の材化石は，下居辺の地点 9 の泥岩層か立木 8 本，流木 3 本を得た．早材から晩材の移行は

ら 3 本得られた．いずれも流木であることから，同じやや急で，年輪界は明瞭．垂直・水平樹脂道を持ち，ように上流域の河畔林から流下し堆積したと考えられ

垂直樹脂道は主に晩材に見られる．水平樹脂道のエピる．一方，地点 5 の下 3 亜炭層と地点 9 の上 2 亜炭層

リウム細胞数はおよそ 9-12．分野壁孔はヒノキ～トにはミツガシワ属 Menyanthes sp. の種子が含まれ，ミウヒ型で 2-4 個．放射柔組織の水平壁は平滑～顕著なツガシワの生育環境を考慮すると，これらの地点では壁孔が見られ，数珠状末端壁を持つ．放射仮道管の壁

ある程度水深のある湿地が存在したことを示してい

孔口はやや広く，壁孔縁は丸いことが多い．早材の仮る．

道管壁孔列は単列または 2 列．放射組織は単列で最大20 細胞高．
３）モミ属 Abies sp. マツ科（図 5-3）

朝陽の地点 11 では，広範囲に化石林が見られたため，200m2 の調査区を設けて化石林の量的構成を把握した（表 2）．その結果，15 本の化石林が確認され，トウヒ属 9 本，カラマツ属 5 本，モミ属が 1 本であった．樹36

ひがし大雪自然館研究報告第7号

図 5. 材化石の顕微鏡写真（スケールは 0.1mm）．
1: トウヒ属，2: カラマツ属，3: モミ属，4: ヤナギ属，a: 木口面，b: 板目面，c: 柾目面
Fig. 5. The photomicrographs of fossil woods (Scale is 0.1mm).
1: Picea sp., 2: Larix sp., 3: Abies sp., 4: Salix sp., a: Cross section, b: Tangential section, c: Radial section

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表 1. 居辺川の長流枝内層における材化石の組成．※石井ほか（2008）によるTable 1. The wood fossils composition of Osarushinai Fomation in Oribe River. ※ After Ishii et al. (2008)

図 6. ヤナギ属の葉化石（地点 5）

図 7. イノデ属の葉化石（地点 5）

Fig. 6. The leaf fossil of Salix sp. (Loc. 5)

Fig. 7. The leaf fossil of Polystichum sp. (Loc. 5)

種別幹断面積割合はトウヒ属よりもカラマツ属の方がはグイマツが，湿原周辺部にはアカエゾマツ，トドマ高く，最大樹幹直径も大きい．そのことから本数は少ツの多い林分が形成される（山崎 1934，舘脇 1943，ないがトウヒ属に比べてカラマツ属は太い個体が多春木・松田 1992）．このことから，地点 11 は鬱蒼しく，このことは樹齢からも裏付けられる．

た針葉樹林とは考えにくく，現在のサハリン南部に広立木密度は 750 本 /ha と然別川の渋山層（乙幡ほかがる湿地林に似た環境だったと推察される．

2020）のトウヒ属・カラマツ属の化石林（1,100 本 /平均直径成長は，然別川がトウヒ属 1.5mm/ 年，カha，1,650 本 /ha）と比べて低く，樹幹断面積合計もラマツ属 4.6mm/ 年であるのに対し（乙幡ほか 2020），14.0m /ha と然別川の方が 3.2-3.5 倍高い値を示すこ

居辺川ではトウヒ属 2.9mm/ 年，カラマツ属は 1.8mm/とがわかった．サハリン南部の湿地ではカラマツ属，年，モミ属 1.2mm/ 年と然別川とは異なる結果が得ら

トウヒ属，モミ属が共存しており，最も湿った環境にれた．資料に乏しいが，居辺川では然別川に比べてト238

ひがし大雪自然館研究報告

表 2. 調査区における化石林の量的構成
Table 2. Quantitative features of petrified forest (Loc. 11)

第7号

Japan, 82-5: 337-344.
石井英一・中川光弘・齋藤 宏・山本明彦，2008，北海道中央部，更新世の十勝三股カルデラの提唱と関連火砕流堆積物：大規模火砕流堆積物と給源カルデ
ラの対比例として．地質学雑誌，114(7): 348-365．
岡 孝雄，1999，十勝平野北部地域地質図及び説明書．北海道立地下資源調査所（監修），農業農村整備事業関連十勝支庁管内地質・地下資源調査報告書，十勝支庁農業振興部，240p．
岡 孝雄・五十嵐八枝子，1993．北海道北部・問寒別
構造盆地の鮮新-更新統 ―とくに堆積相および花粉層序について―．地質学雑誌，99: 365-389．
岡 孝雄・五十嵐八枝子，1996.天北およびサハリン南部の鮮新-更新統―特にハラミロ事変の頃“Larix帯”の発見の意義について―．第四紀学会講演要旨集，26: 66-67．
岡 孝雄・五十嵐八枝子・林 正彦，2006．ボーリング
データ解析および花粉分析による天塩平野の沖積層
ウヒ属の成長がやや早く，それに対しカラマツ属は成の研究．北海道立地質研究所報告，77: 17-75．

長が落ち込んでいる．言い換えると，居辺川の地点 11

乙幡康之・藤山広武・志賀敏彦・右谷征靖・佐竹誠はトウヒ属の環境適地であり，カラマツ属からトウヒ正・平譯正勝，2020．十勝地方然別川・上然別地区属の林へ移行する林分だったのかもしれない．

発見の化石林（第Ⅲ報）．帯広百年記念館紀要，38:

1.3Ma 頃の居辺川には，現在のサハリン南部の湿地

33-42．に類似した環境が広がっていたと考えられ，長流枝内乙幡康之・古戸正行・古戸幸子，2018．居辺川で確認

層は寒冷気候の下，海水準変動の影響を受けながらもされた池田層上部の化石林．帯広百年記念館紀要，

トウヒ属・カラマツ属からなる針葉樹林が低湿地に成

36: 59-62．

立した．

Koshimizu, S., 1981, Fission track ages of Pyroclastic
flows in the Pliocene Ashoro Formaition and謝辞

調査研究にあたり，札幌藻岩高校の成田敦史教諭，信州大学名誉教授の佐藤利幸博士には植物化石の同定及び御助言をいただいた．ここに記して感謝の意を表します．

the Plio-Pleistocene Ikeda Formation developedin eastern Hokkaido, Japan. Jour. Fac. Sci.
Hokkaido Univ., Ser. 4, 19: 505-508.
外崎徳二・五十嵐八枝子・中井秀樹，1982.北海道十勝地方に分布する鮮新統本別・足寄層の花粉群集．
日本地質学会学術大会講演要旨，第89年学術大会:引用文献
春木雅寛・松田 彊，1992．サハリン中・南部における針葉樹林の種構成と構造．北海道大学農学部演習林研究報告，49: 335-362．
星野フサ・小坂利幸,1978.鮮新統・更新統の花粉分
析．地団研専報，22: 275-291.
Igarashi, Y., 1976, The first cold phase during PlioPleistocene time in Hokkaido. Jour. Geol. Soc.

149.
松澤逸巳・松井 愈・小林保彦・山口昇一・宮坂省
吾・田中 実・小久保公司・春日井 昭・木村方一，
1978．十勝累層群上部，長流枝内層と居辺山層．地団研専報，22: 40-61．
舘脇 操，1943．アカエゾマツ林の群落学的研究．北海道大学農学部演習林研究報告，13: 1-181．
山崎次男，1934．ぐいまつノ天然分布ト群叢ノ類別ニ就テ．京都帝国大学演習林報告，7: 1-54．

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Bull. Higashitaisetsu Nature Center, 7: 33-39 (2020)

吉田允夫，1983，北海道十勝地方および石狩低地帯の鮮新―更新統．地団研専報，25: 105-113．

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Wada, K., Mukai, M., Sano, K., Izuho, M., Sato,Characterisation and Provenance Studies ofH., 2014. Chemical composition of obsidians in

Obsidian in Northeast Asia. Archaeopress, Oxford,Hokkaido Island, northern Japan: the importance

pp. 67-84.

of geological and petrological data for source

Summary
The petrified forests were discovered from the Osarushinai Fomaition in Oribe River, Tokachi,
Hokkaido. The authors were able to obtain wood fossils of 25 standing trees and 22 drift woods.
The 4 genus were identified from wood anatomical features. That is, Picea sp., Larix sp., Abiessp., and Salix sp.. It is thought that the environment similar to the current wetland in southern
Sakhalin was spreading around Oribe River around 1.3 Ma. The coniferous forests consisting ofPciea sp. and Larix sp. were formed in the low-marsh area in the cold-climate under the influenceof sea level change.