地球環境研究，Vol.20（2018）

北部フォッサマグナ、和田および余里深成岩体の主成分・微量成分組成
石

原

智

広＊

川

野

良

信＊

キーワード：北部フォッサマグナ、新第三紀、深成岩体、主成分組成、微量成分組成

Ⅰ．はじめに
北部フォッサマグナ地域には新第三紀に活動した深駒ヶ岳・焼地蔵の４つの花崗岩体についてSr同位体組成を測定し、既存のデータと合わせて、第四紀火山のSr同位体組成と比較している。

成岩体が多数分布する（石原ほか，1976；川野，2000；

川野（2014；2017）は、和田岩体と余里岩体のそれぞ2014；2017；佐藤，2012；佐藤・柴田，2017）。石原ほ

れ３試料について主成分・微量成分・希土類元素成分をか（1976）は、北部フォッサマグナに分布する深成岩類

測定し、一部の試料についてはSr・Nd同位体組成を明が低K2O/Na2O比および低Sn含有量を示すことから、こらかにしている。それらの結果に基づけば、和田岩体

れらが上部マントルからもたらされたと考えた。一方、はK2Oに富み、パーアルミナスな特徴を有するのに対し、

川野（2000）は深成岩類のSr・Nd同位体組成を測定し、余里岩体はK2Oに乏しく、メタアルミナスな性質を示す

伊豆－小笠原弧や東北日本弧に分布する新第三紀火山岩とされており、近接して分布するこれら２つの岩体は対類の同位体組成との比較から、マントルを起源とするマ

照的な化学的特徴を示している。 このように対照的なグマが大陸地殻物質と反応し各深成岩類を形成したと推性質をもつ岩体が後期中新世以降に限られた範囲内に出定した。さらに、川野（2014）や川野（2017）は各深成

現する理由を解明することは、北部フォッサマグナの深岩体の全岩主成分・微量成分組成、希土類元素組成およ成岩類の成因を議論するのみならず、島弧におけるマグ

びSr・Nd同位体組成の再検討を行い、起源マグマとのマ形成プロセスを解明する上でも極めて重要である。し反応において北側では大陸地殻物質、南側ではハンレイ

かしながら、従来分析された試料数は少なく、各岩体の岩質の起源物質がそれぞれ大きな役割を担ったと結論づ特徴を正しく把握できていない可能性がある。そこで、けた。このように、北部フォッサマグナに分布する深成

本研究ではさらなる試料採取を実施し、それらの主成岩類については包括的な検討がなされているものの、同分・微量成分分析を行い、既存のデータと合わせて両岩

一地域に露出する岩体であっても起源マグマや反応した体の起源について考察を行う。

地殻物質が異なっていた可能性が指摘されており（川野，2017）、個々の岩体について詳細な岩石学的検討が必要とされている。

Ⅱ．地質概略本論の研究対象である和田岩体および余里岩体は、北本地域の地質概略図を第１図に示す（新版長野県地部フォッサマグナ最南端の美ヶ原－霧ヶ峰地域に分布

質図作成委員会，2010）。本地域には緑色凝灰岩相を呈している（川野，2000）。この地域には両岩体の他にも、する内村層が広く分布し（輿水・山岸，1987；中野ほ

茅野・下諏訪・松本・美ヶ原・落合の各岩体が露出してか，1998）、新第三紀深成岩類に貫入されている（柴田おり、輿水・山岸（1987）、川野（2000；2014；2017）、

ほか，1976；山崎ほか，1976）。また、塩嶺火山岩類が佐藤（2012）、佐藤・柴田（2017）などの岩石学的・年主として本地域南部に分布し、一部和田岩体の北縁を被代学的研究が行われている。輿水・山岸（1987）は深成覆している。さらに、これらは第四紀堆積物によって不岩類のフィッション・トラック（以下、FTと略）ジル

整合に覆われる（柴田ほか，1976；中野ほか，1998；佐コン年代を、佐藤（2012）は和田岩体を含む和田峠岩体

藤，2012）。以下に、各地質体について詳細な記述を行

群の主成分化学組成とK-Ar黒雲母年代をそれぞれ報告う。

している。佐藤・柴田（2017）はフォッサマグナ地域の内村層は前期〜中期中新世に堆積した層で、本地域で火成活動の特徴を把握するため、茂来山・和田峠・甲斐最も古い地質体である（中野ほか，1998；佐藤，2012）。

＊

立正大学地球環境科学部
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北部フォッサマグナ、和田および余里深成岩体の主成分・微量成分組成（石原・川野）

岩相は緑色凝灰岩相および砕屑岩相からなるが、前者はる年代値はSteiger and Jäger（1977）による壊変定数を主として玄武岩～安山岩質の変質火山岩および緑色凝灰用いた再計算値を表記）、岩体中のペグマタイトのK-Ar岩からなり、後者は主として黒色頁岩および灰色砂岩

黒雲母年代は7.2Ma、K-Arカリ長石年代は7.5Maと報告からなり礫岩を挟んでいる（輿水・山岸，1987）。また、されている（柴田ほか，1976）。輿水・山岸（1987）や内村層は日本海拡大時の海底火山活動や堆積作用によっ

大平ほか（1999）は和田岩体のFTジルコン年代を測定て形成された地質体のひとつであるとされている（佐藤，し、前者は岩体北側から11.8±1.3Maを、後者は岩体の2012）。本層は新第三紀深成岩類の被貫入岩類であり粗粒相から6.4±0.4Ma、細粒相から7.3±0.4Maをそれぞ（川野，2014）、特に和田岩体によって一部に接触変成作

れ報告している。これらの年代値から貫入時期は後期中用を被っている（柴田ほか，1976；山崎ほか，1976）。

新世と推定されている（佐藤，2012）。余里岩体は武石

本地域に分布する深成岩類は、その分布域から、美ヶ余里を中心として四方に点在し和田岩体北縁に不明瞭な原岩体、和田岩体、余里岩体、落合岩体に区分される

境界で隣接している。細粒の角閃石石英閃緑岩からなる（柴田ほか，1976；小坂・山岸，1988）。美ヶ原岩体は本主岩相に、輝緑岩やプロピライトを産する随伴岩相を伴地域西部に露出する。中粒～粗粒の角閃石黒雲母花崗岩

う（柴田ほか，1976）。落合岩体は和田に小規模に露出や石英閃緑岩を主に産し、ひん岩を随伴岩相として伴うしている。細粒～中粒の石英閃緑岩や角閃石閃緑岩が主（ 柴 田 ほ か，1976）。12.7±1.0Ma、13.5±0.9MaのFTジで、輝緑岩や流紋岩を随伴する（柴田ほか，1976）。な

ルコン年代が報告されている（輿水・山岸，1987）。和お、余里岩体および落合岩体の年代測定は行われていな

田岩体は北東－南西方向に伸びた形をして上和田およびい。小坂・山岸（1988）は、本地域周辺の新第三紀深成

唐沢周辺に分布している。主に細粒～粗粒の黒雲母花崗岩類について単一の深成岩体モデルを考え、和田岩体お閃緑岩や角閃石石英閃緑岩からなり、他に輝緑岩・ドレ

よび美ヶ原南部は中心相、余里岩体・落合岩体・美ヶ原

ライト・ひん岩・プロピライトを伴う場合がある（柴田北部は周縁相に属すると結論付けている。

ほか，1976）。和田岩体のK-Ar黒雲母年代は8.6Ma（河塩嶺火山岩類は本地域周辺で前期更新世に活動した

野・植田，1966；1976年以前に公表されたK-Ar法によ火山岩類の総称で、主に安山岩～デイサイト質凝灰角礫岩・火山角礫岩・輝石安山岩・角閃石安山岩溶岩からなる（山崎ほか，1976；向井ほか，2009）。向井ほか（2009）は本地域周辺の地質記載および岩石記載を行い、過去の年代値を踏まえて、約2.1Maに火山活動を開始し、約1.3Maまでに数回の噴火を経て複数の火山体を形成したと推測した。
第四紀堆積物は主に礫・砂・泥・ロームなどで構成され、その多くは現在の河川の流路に沿って堆積している（山崎ほか，1976）。

Ⅲ．岩石記載和田岩体10試料（91201〜91203、91205、51304Ａ〜Ｄ、51305、51306）、余里岩体９試料（91204、91206〜91212、51302）の計19試料の薄片を作成し、偏光顕微鏡によって鏡下観察を行った。各岩石の顕微鏡写真を第２図に示すと共に、野外・鏡下観察の結果を以下に述べる。
第１図

和田峠周辺の地質概略図（新版長野県地質図作
成委員会、2010に基づく）
図 中 の 数 字 は 採 取 し た 試 料 の 番 号 を 示 す。 た だ し、
51306と51302はモード分析を行わず、化学分析のみ行っている。また、51303はアプライトである。
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１．和田岩体岩石は主として青灰色〜灰白色を呈する細〜粗粒の閃緑岩質岩で、等粒状組織を示す。ただし、唐沢北東部の51303は網目状に赤褐色の筋が発達する白色のアプライ地球環境研究，Vol.20（2018）

２．余里岩体岩石は主として青白灰色〜淡緑色〜暗緑色を呈する細〜中粒の閃緑岩質岩で、等粒状を示す。和田岩体に比して余里岩体は、露頭として観察できる場合が多く、転石での産出は少ない。試料は普通角閃石や輝石の結晶が目立つ、非常に新鮮な岩石である。また、余里岩体からは暗色包有物は見出せない。なお、試料51302は、和田岩体との境界部分に露出し、斑状組織を示す岩石である。
主要構成鉱物は斜長石、石英、普通角閃石、黒雲母、不透明鉱物、単斜輝石、斜方輝石であり、副成分鉱物として褐れん石を伴っている（第２図Ｃ、Ｄ）。斜長石
第２図 岩石の偏光顕微鏡写真
和田岩体のトーナル岩（試料91203のクロスニコル（Ａ）とオープンニコル（Ｂ））
、余里岩体のトーナル岩（試料91212のクロスニコル（Ｃ）とオープンニコル（Ｄ））。

は自形～半自形で、0.5～3.0mmの拍子木状や短柱状をトである。分布域全体を通して、露頭として観察できる

光が認められるものもある。普通角閃石は半自形～他形

ものは少なく、多くは転石として露出する。岩石は部分を呈し、0.3～1.0mmで淡褐色～淡緑色の弱い多色性を的に風化したものもあるが、全体的には新鮮である。岩呈する。黒雲母は半自形～他形を呈し、最大でも1.0mm

体の随所で１cmを越える黒雲母や長径が数cmの楕円形には満たない。ほとんど緑泥石に変質している。不透明〜不定形の暗色包有物を特徴的に含んでいる。暗色包有

鉱物は自形～半自形で0.4mm以下のものが多く、黒雲母

物は暗青灰色を呈する細粒岩で、主岩との境界が鮮明でや普通角閃石に伴って産する場合が多い。単斜輝石は自ある場合や、数mmの厚みの無色鉱物の層を伴う場合も形～半自形で0.2～0.4mmの長柱状や粒状を呈し、単純ある。

双晶が発達する。主に黒雲母や普通角閃石に伴って産す呈し、アルバイト式双晶や累帯構造が顕著に認められる。
多くは内部がセリサイト化しており変質が著しい。石英は他形を呈し、他の鉱物間を充填している。また波動消鏡下では、細〜粗粒の等粒状組織を示し、主要構成鉱る。斜方輝石は自形～半自形で0.5～1.0mmの長柱状を物は石英、斜長石、黒雲母、普通角閃石、カリ長石、不呈し、内部に不透明鉱物を内包する場合がある。褐れん

透明鉱物、単斜輝石であり、副成分鉱物として褐れん

石は自形～半自形を呈し、0.4mm程度で褐～淡褐色の強石を伴っている（第２図Ａ、Ｂ）。石英は半自形～他形

い多色性が見られる。特に黒雲母や普通角閃石に伴ってを呈し、他の鉱物間を充填して産する。大きさは0.5～産出する場合が多い。

3.0mmで、波動消光を呈するものが多い。斜長石は自形～半自形で、長辺が0.5～2.5mmの卓状や短柱状を呈し、３．モード組成アルバイト式双晶や累帯構造が顕著に観察される。内部

両岩体の構成鉱物量を比較するためにモード分析をにセリサイトを生じているものもある。黒雲母は多色性行った。モード分析は偏光顕微鏡下で1000ポイント計測が著しく茶褐～淡褐色を呈し、0.2～1.0mmの半自形～

し、結果を石英－カリ長石－斜長石三角図および普通角

他形のものが多い。部分的に緑泥石に変質しているもの

閃石－黒雲母－斜長石三角図に示した（第３図）。なお、も認められる。普通角閃石は半自形～他形で、1.0mm程

和田岩体の１試料（51306）と前述した余里岩体の斑状度のものが多く淡褐色～淡緑色の弱い多色性を呈する。

組織を示す試料（51302）はモード分析を行っていない。

黒雲母や不透明鉱物に伴って産出する場合が多い。カ

図に明らかなように和田岩体、余里岩体それぞれ１試料

リ長石は半自形～他形で1.0～2.0mmほどのものが多く、を除けば、全てトーナル岩の領域に点示される。ただし、

パーサイト構造が発達している。不透明鉱物は自形～半和田岩体が余里岩体よりも石英に富んでおり、点示され自形、0.2mmの粒状で、有色鉱物に含まれるものが多い。

る領域が異なっている。また、和田岩体にはカリ長石が単斜輝石は自形～半自形を呈し0.2～0.6mmの柱状を呈僅かに含まれているが、余里岩体では確認できなかった。

するものが多い。褐れん石は自形～半自形を呈し、0.5

なお、例外である和田岩体の１試料（51305）は花崗閃

～2.0mmで赤褐～淡褐色の多色性が著しい。特に黒雲母緑岩の領域に、余里岩体の１試料（91206）は石英閃緑や普通角閃石に伴って産出する。

岩の領域にそれぞれ点示される。有色鉱物量を見ると、
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北部フォッサマグナ、和田および余里深成岩体の主成分・微量成分組成（石原・川野）

第３図

モード石英−カリ長石−斜長石三角図（左）とモード普通角閃石−黒雲母−斜長石三角図（右）和田岩体と余里岩体の領域は若干重複するものの、前者は分散し、明瞭な変化傾向は認められない。次に両岩体が相対的に黒雲母に富み、後者がやや普通角閃石に富むを比較すると、和田岩体のSiO2が64〜69wt％の範囲を領域に点示されている。最も斜長石に富む試料は余里岩

示すのに対し、余里岩体のそれは56〜74wt％と組成範体の試料91206である。

囲が広くなっている。ただし、SiO2が極端に大きい試料（91206）と小さい試料（51302）がひとつずつあり、そⅣ．全岩化学分析
１．分析方法および試料作成方法

れらを除けば、SiO2は62〜67wt％の範囲に入る。そこ
で、SiO2が62〜69wt％の範囲の試料について両岩体を比べると、余里岩体が和田岩体よりもTiO2、Na2Oに富み、

和田岩体10試料（91201〜91203、91205、51304Ａ〜Ｄ、

K2Oに乏しい特徴が認められる。K2Oを見ると、余里岩

51305、51306）、余里岩体９試料（91204、91206〜91212、体はlow-Kからmedium-Kの領域に点示され、和田岩体

51302）の計19試料について、全岩化学主成分および微はhigh-Kに点示される試料が多いが、medium-Kの性質

量成分分析を実施した。岩石は、可能な限り新鮮な部分を示すものも認められる。また、MnOやP2O5で顕著なを岩石カッターで切り出した後、鉄乳鉢で粉砕し、メノように、同程度のSiO2含有量を示す試料であっても余里

ウ製のボールミルで細粉化を行い、最終的にメノウ乳鉢

岩体は和田岩体に比して分散が目立っている。例外としで極粉化した。粉末試料は900℃で１時間以上の強熱処

た余里岩体の２試料のうち、試料51302は斑状組織を示理を行い、融剤（四ホウ酸リチウム）と希釈率１：２です岩石で、和田岩体との境界部分に産出している。また、

混合し、ガラスビードを作成した。主成分、微量成分元

試料91206はモード組成で唯一石英閃緑岩の領域に点示

素分析は、川野（2010）に基づき立正大学地球環境科学

され、斜長石に富む岩石である。

部環境システム学科設置の蛍光X線分析装置（XRF；リ

第 ５ 図 に、SiO2に 対 す るaluminum saturation index

ガク社製ZSX Primus Ⅱ）を用いて行った。ただし、分

（A.S.I.、アルミナ飽和度）とK2O/Na2Oの変化図を示す。

析条件を改善し、理論マトリックス補正計算はde Jongh

これらの図にも既報の分析値（川野，2014；2017）を示

モデルを用い、loss on ignition（L.O.I.）を含む補正計算

した。SiO2-A.S.I.図では、余里岩体は１試料（91206）を（山田，2010）を加えている。測定した元素は、Si、Ti、除き全てがメタアルミナスの領域に点示される。一方、Al、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、Pの 主 成 分 と、Ba、和田岩体では、SiO2に乏しい試料はメタアルミナスの領

Cr、Cu、Nb、Ni、Pb、Rb、Sr、V、Y、Zr にCo、Ga、域に、SiO2に富む試料は境界線付近に点示される。両Th、Znを加えた微量成分の合計25元素である。

岩体ともSiO2の増加に伴い、A.S.I.が大きくなる傾向が認められる。SiO2-K2O/Na2O図では、余里岩体のK2O/

２．分析結果第４図にハーカー図を示す。この図には既報の分析値

Na2O比は低く、和田岩体のそれは高くなっており、明瞭に異なった領域に点示される。

（川野，2014；2017）も合わせて示した。 全体的な傾向

次に微量元素組成について検討する。第６図にSiO2にを 見 る とTiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaOはSiO2の 増

対する各微量元素の変化図を示す。既報の分析値（川加に伴い減少の傾向を示す。MnO、K2O、Na2O、P2O5野，2014；2017）も同図に示した。Ba、Co、Cr、Ni、V、

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地球環境研究，Vol.20（2018）

第４図

和田岩体と余里岩体のSiO2に対する主成分組成変化図

既報の分析値は川野（2014；2017）から引用。low-K、medium-K、high-Kの境界はGill（1981）による。

第５図 和田岩体と余里岩体のSiO2に対するA.S.I.（aluminum saturation index；アルミナ飽和度）とK2O/Na2O変化図
既報の分析値は川野（2014；2017）から引用。
Znは和田岩体と余里岩体の組成範囲が重複し明瞭な差

第７図に主成分および微量元素成分の特徴を検討するは認められない。Cu、Pb、Sr、Thは両岩体の組成範囲ためにスパイダーグラムを示す。まず、和田岩体はK2O、が僅かに重複するが、和田岩体で富む傾向がある。逆に、Ba、RbなどのLIL元素に富み、Nb、Zr、YなどのHFS

Nb、Y、Zrは組成範囲が重複するが余里岩体で富む特元素に乏しい島弧火成岩の典型的なパターンを示す。一徴がある。Gaは明らかに余里岩体で富んでおり、Rbは方、余里岩体は分散が著しいもののK2O、Ba、Rbなど

明瞭に和田岩体で富んでいる。これら２元素は重複するのLIL元素に富み、Nb、Zr、YなどのHFS元素に乏しい部分は認められず、微量元素に組成間隙がある。余里傾向が認められる。ただし、試料91207と91211はK2O、岩体ではBa、Cr、Niに極めて富む１試料（91210）が含Ba、Rbに乏しく、他の余里岩体の試料とは異なるパ

まれる。また、SiO2に乏しい試料（51302）は、Co、Sr、

ターンを示している。

Vに極端に富む特徴が認められる。

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北部フォッサマグナ、和田および余里深成岩体の主成分・微量成分組成（石原・川野）

第６図

和田岩体と余里岩体のSiO2に対する微量成分組成変化図
既報の分析値は川野（2014；2017）から引用。

第７図

和田岩体と余里岩体のスパイダーグラム

Ⅴ．考察
１．和田岩体と余里岩体の活動時期

それに対して、K-Ar黒雲母年代の閉鎖温度は280℃と推定されているため（Harrison and McDougall，1980）、
輿水・山岸（1987）によって報告されたFTジルコン年

先に述べたように和田岩体のK-Ar黒雲母年代は8.6Ma

代が河野・植田（1966）のK-Ar黒雲母年代よりも古いであり（河野・植田，1966）、岩体中のペグマタイトのことは調和的と言える。さらに、大平ほか（1999）にK-Ar黒雲母年代は7.2Ma、K-Arカリ長石年代は7.5Maでよって報告されたFTジルコン年代は結晶の内部面を用ある（柴田ほか，1976）。通常ペグマタイトは火成活動

いた年代測定法であり、その閉鎖温度は240℃と推定さの末期に活動することから、このペグマタイトが和田岩れている（松田，1999）。よって、大平ほか（1999）に体と同一の起源であるとすれば、そのK-Ar黒雲母年代よって報告された6.4±0.4Ma、7.3±0.4MaがK-Ar黒雲母

やK-Arカリ長石年代が主岩体よりも若い値を示すこと

年代（河野・植田，1966）よりも若いこととも矛盾しなに問題はない。一方、輿水・山岸（1987）が報告したい。すなわち、和田岩体は11.8Maに岩体の温度が340℃

FTジルコン年代は11.8±1.3Maを示し、K-Ar黒雲母年代

ま で 降 下 し、8.6Maに280 ℃、7.3Maも し く は6.4Maによりも古い値を示している。このFTジルコン年代は結240℃まで冷却したものと考えることができる。

晶の外部面を用いた年代値であり（輿水・山岸，1987）、

前述のように和田岩体と余里岩体の境界付近には、余その閉鎖温度は340℃と推定されている（松田，1999）。

里岩体の試料51302が分布している（第１図）。この試料

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は斑状組織を呈し、余里岩体の中では最もSiO2に乏しい

３．和田岩体と余里岩体の成因特徴を有している。しかしながら、第４図では、他の余川野（2014；2017）は北部フォッサマグナに分布する

里岩体と同様にlow-Kからmedium-Kの領域に点示され、深成岩類のSr、Nd同位体組成を報告している。それら

K2O/Na2O比も低い特徴を示している（第５図）。また、に依れば、和田岩体のSr同位体比初生値は0.70337であGaやRb、Thなどの微量元素も他の余里岩体と同程度のり、北部フォッサマグナに分布する深成岩類の中では最濃度を示し（第６図）、スパイダーグラム（第７図）でも低い値を示し、起源マグマがマントルから生じたこも他の余里岩体のパターンと大きく異なることはない。

とを暗示している（川野，2017）。一方、余里岩体のそこのように岩石化学的な特徴の類似性から、この斑状岩

れは和田岩体の値よりも明らかに大きい0.70400を示し、は余里岩体の周縁相と位置づけられる。すなわち、余里マントルから生じたマグマとしてはやや高い値を示して岩体を形成した中性岩質マグマ（SiO2重量％が56程度）

いる（川野，2014）。このように和田岩体と余里岩体のが貫入した際、すでに存在していた和田岩体の冷却が進

同位体組成が異なることと活動時期の差は、両者が同一んでいたため、余里岩体の接触部が急冷し斑状を呈するの起源物質からもたらされたものではないことを強く示に至ったものと推定される。余里岩体の試料51302は固唆している。よって、化学的性質から推定された、両岩結したが、その後マグマは分化が進み、他の余里岩体の体を形成したマグマがそもそも異なっていた、もしくは、試料を形成していったものと考えられる。このことから、

和田岩体を形成したマグマが地殻物質と反応して余里岩

余里岩体は和田岩体よりも若干遅れて活動した後期中新体を形成した、とするいずれかの可能性が高い。

世以降の深成岩体と判断される。

通常、マントルはK2Oに乏しいため、マントル起源のマグマは低K2O/Na2O比を示すと考えられており、石原

２．和田岩体と余里岩体の対照性

ほか（1976）はこの性質に基づいて北部フォッサマグナ

既に述べてきたように和田岩体と余里岩体は後期中新の深成岩類をマントル起源と考えた。しかしながら、先世以降に活動した深成岩体と考えられるが、その岩石学に述べたように和田岩体はmedium-Kからhigh-Kの性質

的特徴は対照的である。すなわち、含有する鉱物容量をを示しており（第４図）、高いK2O/Na2O比を示していみると両岩体共にアルカリ長石に乏しいものの、和田岩る（第５図）。Sr同位体比初生値からみると和田岩体は体が相対的に石英に富み、余里岩体が相対的に斜長石にマントルを起源としたマグマから形成されたと推定され、富む傾向が認められる。また、両岩体には有色鉱物量にそのようなマントルから生じたマグマがK2Oに富む条件も差が認められ、和田岩体は相対的に黒雲母に富み、余としては、部分溶融の程度が小さかったと考えるしかな

里岩体は相対的に角閃石に富んでいる（第３図）。化学

い。日本列島では太平洋側から日本海側に向かうにつ組成をみると余里岩体が和田岩体よりもTiO2、Na2Oにれ、玄武岩質マグマがK2Oに富むようになり、沈み込む

富み、K2Oに乏しい特徴が認められ（第４図）、余里岩

プレートと共にマグマが生成する深度は増していくと考体のK2O/Na2O比が低いのに対して和田岩体のそれはえられている（久野，1976）。しかしながら、和田岩体

高くなっている（第５図）。また、和田岩体はCu、Pb、が出現する北部フォッサマグナはプレート境界に近接し

Rb、Sr、Thに 富 み、 余 里 岩 体 はGa、Nb、Y、Zrに 富（佐藤，2012）、起源マグマがマントル深部からもたらさむ特徴がある（第６図）。化学組成全体を通して見ると、れたとは考え難く、他のメカニズムによってマントルの和 田 岩 体 はK2O、Rb、Baな ど のLIL元 素 に 富 み、Nb、

部分溶融程度が小さくなったと考えるべきであろう。

Zr、YなどのHFS元素に乏しい島弧火成岩の典型的なパ仮に和田岩体を形成した部分溶融程度の小さいマント

ターンを示し、余里岩体は分散が著しいものの同様に

ル起源のマグマが下部地殻に到達した場合、ハンレイ岩

K2O、Rb、Baな ど のLIL元 素 に 富 み、Nb、Zr、Yな ど質の下部地殻はその熱によって溶融される可能性がある。

のHFS元素に乏しいパターンを示す。このように、両岩

通常、ハンレイ岩はK2Oに乏しいので、形成されるマグ体は後期中新世以降に同一地域に活動したにもかかわらマも低K2Oの性質を有することが期待される。余里岩体ず、その岩石学的特徴が大きく異なっている。この事実

はmedium-Kからlow-Kの性質を示し（第４図）、K2O/

は、両者が異なったマグマから形成されたものか、もし

Na2O比も低いことから（第５図）、ハンレイ岩質の下部

くは和田岩体を形成したマグマが地殻物質と反応して性地殻が溶融して形成されたか、もしくは、和田岩体を形質が変化したものが余里岩体を形成したかのいずれかを成したマグマとハンレイ岩質下部地殻物質が部分的に反示している。

応した可能性が考えられる。和田岩体に比べ余里岩体の127

北部フォッサマグナ、和田および余里深成岩体の主成分・微量成分組成（石原・川野）

化学組成変化が著しいのは、ハンレイ岩質下部地殻の溶融が不均一に生じたと考えれば説明することができる。
川野（2014；2017）は、Sr、Nd同位体組成の検討から、
北部フォッサマグナの南側ではハンレイ岩質岩の起源物
質が起源マグマの性質を変えるために大きな役割を担ったと結論づけており、今回推定された結果と調和的である。ただし、余里岩体を形成したマグマが、和田岩体の起源マグマと異なるマグマであったのか、起源マグマと下部地殻物質の反応の結果もたらされたものなのかは明らかではない。これらを検討するためには、今回分析した試料の希土類元素分析や未だに行われていない構成鉱物の化学分析を行う必要があるだろう。

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Ⅵ．まとめ
北部フォッサマグナ南部の美ヶ原−霧ヶ峰地域に分布する和田岩体と余里岩体の全岩主成分・微量成分分析を行った。和田岩体は余里岩体よりも相対的に石英や黒雲母に富み、斜長石や角閃石に乏しい特徴が認められる。

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向井理史・三宅康幸・小坂共栄（2009）：中部日本，美ヶ原Y、Zrに乏しく、K2O，Cu、Pb、Rb、Sr、Thに富む傾高原とその周辺地域における後期鮮新世―前期更新世の火向がみられ、特に和田岩体のK2O/Na2O比は余里岩体のそれに比して極めて高くなっている。以上の岩石学的特徴と既報のSr同位体組成の検討から、和田岩体はマントルの部分溶融の程度が小さいマグマからもたらされ、余里岩体はハンレイ岩質の下部地殻物質の溶融による形成
か、もしくは和田岩体の起源マグマが下部地殻物質と反応したことによって形成されたと考えられる。

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佐藤興平（2012）：フォッサマグナ中央部の和田峠周辺に分謝辞
本研究を進めるに当たり、全岩化学分析において立正大学地球環境科学部環境システム学科の蛍光X線分析装置（ZSX Primus Ⅱ）を用いた。機器の導入および保守・管理に関しては環境システム学科関係者各位に日頃よりご協力いただいている。野外調査にあたっては、清水隆一氏、仁木数馬氏、井上結衣氏、相澤穂高氏にご協力をいただいた。以上の方々に厚くお礼申し上げる。
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Major and trace elements of the Wada and Yori plutonic bodies,
North Fossa Magna, central Japan
ISHIHARA Tomohiro＊ , KAWANO Yoshinobu＊＊

Faculty of Geo-environmental Science, Rissho University

Abstract:
Late Miocene Wada and Yori tonalitic bodies are distributed at Utsukushigahara-Kirigamine area in North Fossa
Magna, central Japan. The former shows higher contents of quartz and biotite and lower contents of plagioclase
and hornblende than the latter. The Wada body is characterized by low TiO2, Na2O, Ga, Nb, Y, Zr and high K2O,
Cu, Pb, Rb, Sr, Th in comparison with the Yori body. Especially, K2O/Na2O ratio of the Wada body is extremely
higher than that of the other. Based on these petrologic features and previous isotopic data, the Wada body might
have been derived from mantle by small partial melting degree. It is considered that the Yori body was derived
from source magma for the Wada body affected by gabbroic lower crustal materials, or was formed by partial
melting of the lower crustal materials.
Key words: North Fossa Magna, Neogene, plutonic rock, major elements, minor elements

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