地質調査研究報告, 第 70 巻，第 1/2 号, p. 117–123, 2019概報 ‐ Report

高知県馬路地域，四万十帯白亜系付加コンプレックスのチャートから産する放散虫化石
原＊

英俊 1, ・原康祐 2Hidetoshi Hara and Kousuke Hara (2019) Radiolarians from chert of the Cretaceous Shimanto
accretionary complex in the Umaji district, Kochi Prefecture, Southwest Japan. Bull. Geol. Surv. Japan,vol. 70 (1/2), p. 117–123, 4 ﬁgs.
Abstract: The Cretaceous Shimanto accretionary complex, which is composed of the Taniyama, Hiwasa,and Mugi units, is distributed in the Umaji district, Kochi Prefecture, Southwest Japan. The Taniyamaand Mugi units are characterized by mélange units including blocks of sandstone, chert and basalt. We
report radiolarian fossils from cherts of the Taniyama and Mugi units, indicating a latest Barremian toearly Aptian age and a late Santonian to early Campanian age, respectively. These ages obtained in theUmaji district are coincident with the chert radiolarian ages reported from the both units distributed insurrounding area of eastern Shikoku. A clear gap of chert ages clariﬁed from both units supports thatsubducted oceanic slabs between the Taniyama and Mugi units were changed from the old Izanagi Plate
to the young oceanic plates with ridge.
Keywords: radiolaria, chert, Shimanto accretionary complex, Cretaceous, Umaji, Shikoku

要

旨て い る（ 石 田，1998； 君 波 ほ か，1998； 原 ほ か，2014）．
そして，地層の破断や混在化の程度の違いによる整然うまじ

四国東部の馬路地域には，四万十帯白亜系付加コンプ相・破断相・混在相の識別や，北から南に向かい地質年

ひわ

さむぎ

レックスの谷山ユニット・日和佐ユニット・牟岐ユニッ

代が若くなる年代極性が求められ，付加コンプレックス

トが分布する．谷山ユニットと牟岐ユニットは，砂岩，としての特徴が良く調べられている．四国東部の中央部

チャート及び玄武岩を含む混在岩（メランジュ）を特徴とに位置する馬路地域には，構造的上位より，谷山ユニッする．これらのユニットのチャートから，放散虫化石をト，日和佐ユニット・牟岐ユニットが分布する．このうち，見出した．チャートの放散虫化石年代は，谷山ユニット

谷山ユニットと牟岐ユニットが，砂岩・チャート及び玄ではバレミアン期末～アプチアン期前半であるのに対武岩の岩体・岩塊を泥質岩中に伴う混在相（混在岩・メし，牟岐ユニットではサントニアン期後半～カンパニアランジュ）によって特徴づけられ，これらのユニットのン期前半と異なる 2 つの年代が得られた．これらの年代チャートから前期及び後期白亜紀放散虫化石が産出した．

は，四国東部の谷山ユニット及び牟岐ユニット相当層か

一方，日和佐ユニットは，厚層理砂岩や砂岩泥岩互層のら，これまでに報告されているチャート年代の範囲に収整然相からなり，遠洋性のチャートを含まない．一般に，まる．両ユニットに含まれるチャート年代の違いは，谷海洋プレート層序に基づけば，付加コンプレックス中に山ユニットと牟岐ユニットにて沈み込む海洋プレートが，産するチャート及び半遠洋性の多色泥岩は，海洋プレー古いイザナギプレートから海嶺を伴う若い海洋プレート

トが中央海嶺玄武岩の噴出により誕生してから，海溝にへと変化したことを支持する．

運ばれ沈み込み消失するまでの深海底の情報を保持していると考えられている（Matsuda and Isozaki，1991; Wakita

１．はじめにand Metcalfe, 2005）．さらに，そのチャートや多色泥岩

四国東部の四万十帯白亜系付加コンプレックスは，岩から産する放散虫化石によるその年代幅は，海溝に沈み相層序及び放散虫化石年代により構造層序区分が行われ込んだ海洋プレートの年齢を近似している．そこで今回，

1
2

産業技術総合研究所 地質調査総合センター 地質情報研究部門（AIST, Geological Survey of Japan, Research Institute of Geology and Geoinformation）
産業技術総合研究所 地質調査総合センター 地質情報研究部門 リサーチアシスタント（Research Assistant, 2015 ～ 2016, AIST, Geological Survey of Japan, Research Instituteof Geology and Geoinformation），新潟大学大学院自然科学研究科（Graduate School of Science and Technology, Niigata University, Niigata 950-2181, Japan）
現所属：クニミネ工業株式会社（present: Kunimine Industries CO., Ltd, Iwaki, Fukushima 972-8312, Japan）*

Corresponding author: H. Hara, Central7, 1-1-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki 305-8567, Japan. Email:− 117 −@aist.go.jp

地質調査研究報告2019 年

第 70 巻

第 1/2 号

第 1 図 四国東部の四万十帯付加コンプレックス．地質図は，公文・井内（1976），平ほか（1980b），公文（1981），君波ほか（1998），石田（1998），Taira et al. (1988)，溝口ほか（2009），Hara et al. (2017)，及び原ほか（2018）に基づき編纂した．
Fig. 1

Geological map of the Cretaceous Shimanto accretionary complex in eastern Shikoku. The geological map is basedon Kumon and Inouchi (1976), Taira et al. (1980b, 1988), Kumon (1981), Kiminami et al. (1998), Ishida (1998),
Mizoguchi et al. (2009), and Hara et al. (2017, 2018).

馬路地域及び周辺地域のチャート年代から，四国東部に岩・緑色泥岩から，コニアシアン期～サントニアン期のおける四万十帯白亜系付加コンプレックスに沈み込んだ放散虫化石が報告されている（君波ほか，1998）．砕屑性
ジルコンの最若ピークの加重平均U–Pb年代は，放散虫化海洋プレートの年齢について検討を行う．

石年代よりやや若いカンパニアン最前期まで示す（Haraet al.，2017）．そのため砕屑岩の堆積年代は，コニアシ

２． 地質概略

アン期～カンパニアン期最前期といえる．

四国東部の四万十帯白亜系付加コンプレックスは，君日和佐ユニットは，厚層理砂岩及び砂岩泥岩互層から波ほか（1998），石田（1998），原ほか（2014）により，岩相なり，整然相によって特徴づけられる．また君波ほか

層序及び放散虫化石年代により構造層序区分が行われて（1998）は，本ユニット南部の泥岩からカンパニアン期後いる（第 1 図）．本報告では，原ほか（2014）に従い，馬路半の放散虫化石を報告し，日和佐ユニットの堆積年代は地域の四万十帯白亜系付加コンプレックスを谷山ユニッ北部と南部をあわせカンパニアン期と推定した．砕屑性ト・日和佐ユニット・牟岐ユニットに区分した．
谷山ユニットは，玄武岩・チャート・多色泥岩の岩体ジルコンの最若ピークU–Pb年代は，カンパニアン期後半を示す（Hara et al.，2017）．

を伴う混在岩，砂岩・泥岩・砂岩泥岩互層からなる．砂牟岐ユニットは，玄武岩・チャート・砂岩の岩体を伴岩泥岩互層は頻繁に破断相を呈する．泥岩・珪長質凝灰う混在岩を特徴とする．またしばしば砂岩泥岩互層の破− 118 −

馬路地域のチャートから産出した白亜紀放散虫化石（原・原）

第 2 図 放散虫化石産出地点のルートマップ．a: UM14-100903．b: UM15-82803．
Fig. 2

Route map around the occurrence points of radiolarians. a: UM14-100903．b: UM15-82803．

断相を伴う．泥岩よりカンパニアン期後半～マーストリ82803）よ り 年 代 決 定 に 有 効 な 放 散 虫 化 石 を 見 出 し た．

ヒチアン期前半の放散虫化石が得られている（君波ほか，
1998；Hara et al.，2017）．また凝灰岩のジルコンU–Pb年

これら化石の採取地点及び周辺のルートマップを第 2 図に示す．

代や砕屑性ジルコンの最若ピークU–Pb年代が前期暁新世を示すことから，牟岐ユニットの堆積年代はカンパニアン期後半～前期暁新世とされる（Shibata et al.，2008；

3. 2

谷山ユニットのチャート

放散虫化石を産する谷山ユニットのチャート（UM14100903）は， 伊 尾 木 川 上 流 の 影 野 に 分 布 す る（33˚39 ′Hara et al.，2017）．

34.06″N，134˚00′05.63″E）．やや泥質な赤色チャートで，層厚約 100 mである．また層厚 200 mの赤色な玄武岩に

３．放散虫化石年代
3. 1

付随して分布する．玄武岩は，枕状溶岩ないし塊状溶岩

抽出処理方法からなり，一部片理面の発達が見られる．これらチャー

試料は洗浄した後，ポリビーカー内で約 5％のフッ化水素酸溶液に 10 ～ 20 時間浸した．試料を水洗しながらトと玄武岩は，混在岩中の岩体として産する．
本 試 料 か ら は，Hiscocapsa asseni（Tan），Thanarla

ステンレス篩（開孔 63 μm）を用いて，残渣試料を回収しbrouweri（Tan），及びThanarla lacrimula（Foreman）の放散た．この作業を数回繰り返した．回収された残渣試料は，虫化石が得られた（第 3 図）．O’Dogherty（1994）による放蒸発皿にてエタノール洗浄し，その後ホットプレートにて乾燥させた．実体顕微鏡下で，残渣試料中に放散虫化散虫化石の分類及びUnitary Association (UA)法による年代決定に基づけば，H. asseniはUA1 ～ UA10，T. brouweri

石が認められた試料について，放散虫化石を残渣からはUA1 ～ UA11，T. lacrimulaはUA1 ～ UA6 に生存期間ピックアップし，走査型電子顕微鏡（JEOL JSM-6610LV）がある．これらの種が重複する期間はUA1 ～ UA6 であを用いて画像を撮影した．今回，谷山ユニットのチャーり，O’Dogherty and Guex（2002）に従えば，その年代はバト（UM14-100903）及び牟岐ユニットのチャート（UM15-レミアン期末～アプチアン期前半である．

− 119 −

地質調査研究報告2019 年

第 70 巻

第 1/2 号

第 3 図 谷山ユニット及び牟岐ユニットのチャートから産出した放散虫化石．1，2：Thanarla lacrimula（Foreman）． 3：
Thanarla brouweri（Tan）．4，5： Hiscocapsa asseni（Tan）．6，7：Dictyomitra formosa Squinabol．8，9： Dictyomitra
koslovae Foreman．10：Dictyomitra aff. koslovae Foreman．11：Cryptamphorella conara Dumitrica．12，13：
Artostrobium urna Foreman．14：Alievium superbum（Squinabol）． 15：Pseudoaulophacus cf. praeflorensis Pessagno．
16：Praeconocaryomma universa Pessagno．スケールバーは，100 μmを示す．
Fig. 3

3. 3Radiolarians from chert of the Taniyama and Mugi units. 1, 2: Thanarla lacrimula (Foreman). 3: Thanarla brouweri(Tan). 4, 5: Hiscocapsa asseni (Tan). 6, 7: Dictyomitra formosa Squinabol. 8, 9: Dictyomitra koslovae Foreman. 10:
Dictyomitra aff. koslovae Foreman. 11: Cryptamphorella conara Dumitrica. 12, 13: Artostrobium urna Foreman. 14:
Alievium superbum (Squinabol). 15: Pseudoaulophacus cf. praeflorensis Pessagno. 16: Praeconocaryomma universa
Pessagno. Scale bar is 100 μm.

牟岐ユニットのチャート

formosa Squinabol，Dictyomitra koslovae Foreman，Dictyomitra

放散虫化石を産する牟岐ユニットのチャート（UM1582803）は，加勝林道から分岐する裏正林道沿いの桑ノ木

aff. koslovae Foreman，Praeconocaryomma universa Pessagno，及びPseudoaulophacus cf. praeflorensis
第 3 図Pessagnoの放散虫化石
原・原

岩泥岩互層の破断相ないし砂岩岩塊を含む混在岩中に，が得られた．Hollis and Kimura（2001）による年代決定に100%基づけば，A. urna はTu帯～ Dk2 帯，D. formosaはTu帯～約 10 mの層厚を持つ岩体として産する．チャートは赤色At帯，D. koslovaeはTu帯～ Pa帯，P. praeflorensisはDk1 帯ないし淡灰色を呈し，赤色泥岩と互層する．
本試料からは，Alievium superbum（Squinabol），Artostrobium

後半～ Pa帯に生存期間がある．これらの種が重複する

urna Foreman，Cryptamphorella conara Dumitrica，Dictyomitra

ニアン期後半～カンパニアン期前半である．

山西方に分布する（33˚36′08.66 N, 134˚01′04.42″E）．砂期間は，Dk1 帯後半～ Dk2 帯であり，その年代はサント− 120 −馬路地域のチャートから産出した白亜紀放散虫化石（原・原）

４． チャート及び多色泥岩の堆積年代と海洋プレートの年齢
馬路地域の谷山ユニットと牟岐ユニットのチャートは，それぞれバレミアン期末～アプチアン期前半とサントニアン期後半～カンパニアン期前半と異なる年代を示すことが明らかとなった．四国東部，四万十帯白亜系付加コンプレックスの海洋プレート層序を第 4 図にとりまとめた．
馬路地域より北東側，北川地域及び桜谷地域に分布する谷山ユニットからは，オーテリビアン期～アルビアン期のチャート（中川ほか，1980；公文，1981），バレミアン期～アルビアン期の赤色泥岩（公文，1981）が報告されている．また谷山ユニットは，高知県の夜須町及び芸てい西村に分布する手結メランジュ（平ほか，1980a）に対比される．手結メランジュからは，バランギニアン期～オーテリビアン期及びアプチアン期～セノマニアン期のチャート，アルビアン期～セノマニアン期前半の赤色泥岩が報告されている（平ほか，1980a）．またわずかであるが後期ジュラ紀のチトニアン期を示すチャートも知られている（青木，1982）．なお泥岩と同様の年代を示すコ
ニアシアン期～サントニアン期の赤色泥岩も報告されている（平ほか，1980a）．以上のことから，谷山ユニットのチャートは少なくともバランギニアン期～セノマニアン期を，赤色泥岩はバレミアン期～セノマニアン期の年代を示し，その時代幅は約 45 m.y.に達する．西南日本の後期白亜紀島弧では，約 89 ～ 85 Ma頃に，沈み込む海洋プレートがイザナギプレートからクラプレートに変化したとされる（Engebretson et al.，1985；Onishi and Kimura，1995；Tokiwa，2009）．この時期は，谷山ユニットが堆積したコニアシアン期～サントニアン期に相当する．そのため谷山ユニットには，イザナギプレート上に堆積し第4図

四国東部，四万十帯白亜系付加コンプレック
スの海洋プレート層序．放散虫化石年代の取りまとめ及び砕屑性ジルコンU–Pb年代は，Hara etal.
（2017）に基づく．

Fig. 4

Ocean plate stratigraphy of the Cretaceous
Shimanto accretionary complex in eastern Shikoku.
Compiled radiolarian ages and detrital zircon U–Pbages are based on Hara et al. (2017).ていたチャートが付加されたと考えられる．なお石田・橋本（1998）は，谷山ユニットに対比される彼らの谷山累層より，カンパニアン期後半のチャートとマーストリヒチアン期前半の泥岩からなるセクションを見出した．これらの年代は，谷山ユニットのチャート及び泥岩の年代より有意に若く，後述の牟岐ユニットの年代に近い．そのため，このセクションの帰属については検討が必要で新世）に近いもしくは重複する年代を示す主にカンパニあると考えられる．
牟岐ユニットのチャートから放散虫化石の報告は少な

アン期のチャートを含み，前期白亜紀のチャートを含まい．石田・橋本（1998）は，徳島県牟岐町の海岸沿いに分ない特徴を持つといえる．また牟岐ユニットの玄武岩は，布する牟岐ユニット（彼らの赤丸メランジュ）のチャート

その化学組成が中央海嶺玄武岩（N-MORB）や島弧ソレアからカンパニアン期後半，珪質粘土岩からマーストリヒイトを示すことが指摘されている（君波ほか，1992；麻木・チアン期前半の放散虫化石を報告した．そのため，牟岐吉田，1998；中村ほか，2000）．そして一部の玄武岩は，ユニットのチャートはサントニアン期後半～カンパニア

陸源堆積物である泥質岩と急冷縁を伴って密接に産出す

ン期，珪質泥岩はマーストリヒチアン期前半の年代を示ること，玄武岩中に黒色泥岩のゼノリスを含むことなどし，これらの年代幅は約 15 m.y.に相当する．牟岐ユニッから，現地性の中央海嶺玄武岩として解釈されている（君トは，砕屑岩の堆積年代（カンパニアン期後半～前期漸波ほか，1992）．この砕屑岩中に含まれる現地性の中央− 121 −地質調査研究報告2019 年

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第 1/2 号

海嶺玄武岩の成因として，クラ–太平洋海嶺が海溝付近にて活動していた説（君波ほか，1992；Kiminami et al.，一部である．安芸森林管理署には，加勝林道及び裏正林1994），前弧域で海洋プレートの沈み込みによる島弧火

信州大学の常盤哲也氏には，査読を通じて有益なコメン成活動が生じていた説（麻木・吉田，1998）が考えられてトを頂いた．以上の方々に，厚く御礼を申し上げます．

道への入林許可を頂いた．山形大学の本山功氏及びいる．またSakaguchi（1996）では，四万十帯白亜系付加コンプレックスが，クラ–太平洋海嶺の沈み込みに伴い

文

90˚C/kmの非常に高い地温勾配を保持したことを示した．

献

また一般に西南日本では，カンパニアン期以降に，海嶺青木隆弘（1982）高知県四万十帯北帯の月見山・手結メラの沈み込みにより，大規模な花崗岩バソリスが形成されたとされる（Kinoshita，1995；Nakajima et al.，1990； Iida

ンジュ中の上部ジュラ系・下部白亜系の放散虫化et al.，2015）．また，Seton et al.（2012，2015）は，55 ～麻木孝郎・吉田武義（1998）
徳島県南東部の四万十帯北帯に石．大阪微化石研究会誌，特別号，no. 5，339–351.

50 Ma頃にイザナギ–太平洋海嶺が沈み込んだモデルを提分布する沈み込み帯型緑色岩．岩鉱，93，83–102．

唱している．この様に，カンパニアン期以降は，海嶺を伴う若い海洋プレートが沈み込んでおり，牟岐ユニット

Engebretson, D., Cox, A. and Gordon, R. G. (1985) Relative
plate motions between ocean and continental plates inに含まれるチャートは海嶺の近傍からもたらされたと考the Pacific basin. Geol. Soc. Amer., Spec. Pap., 206,えられる．そして海嶺がすぐに海溝に達したため，チャー

Boulder, CO, 59p.
原トの堆積期間が短くなっているといえる．

地域地質研究報告（5 万分の 1 地質図幅）．産総研地

この様なチャートの堆積年代における時空変遷につい

質調査総合センター，72p.ては，四国西部や紀伊半島西部の四万十帯白亜系付加コンプレックスでも指摘されている．四国西部では，横波英俊・植木岳雪・辻野泰之（2014）北川地域の地質．

メランジュが谷山ユニットに，興津メランジュが牟岐ユHara, H., Nakamura, Y., Hara, K., Kurihara, T., Mori, H., Iwano,
H., Danhara, T., Sakata, S. and Hirata, T. (2017) Detrital

ニットに対比される．横波メランジュからは，バランギ

zircon multi-chronology, provenance, and low-grade

ニアン期～セノマニアン期のチャート及び赤色泥岩が報告されている（岡村・宇部，1982；Taira et al.，1988）．そmetamorphism of the Cretaceous Shimanto accretionary

して，Saito et al.（2014）は，赤道付近で形成された古い

evolution in response to igneous activity within a subductionzone. Island Arc, 26. e12218, doi:10.1111/iar.12218.

complex, eastern Shikoku, Southwest Japan: Tectonic

海洋プレート（彼らのクラプレート）の横波メランジュへの付加を示唆している．また興津メランジュは，チャー原英俊・青矢睦月・野田篤・田辺晋・山崎徹・

トから放散虫化石は見出されていないものの，セノマニ

大野哲二・駒澤正夫（2018）20 万分の 1 地質図幅「高アン期～チューロニアン期のチャートを伴う赤色泥岩が知」（第 2 版）．産業技術総合研究所 地質調査総合セ報告され（平ほか，1980a），さらに現地性玄武岩の存在が指摘されている（Kiminami et al.，1994）．紀伊半島西ンター．
Hollis, C. J. and Kimura, K. (2001) A unified radiolarian

部では，カンパニアン期前半以前の堆積年代を示す花園zonation for the Late Cretaceous and Paleocene of Japan.
Micropaleontology, 47, 235–255.

コンプレックスと美山コンプレックスでは，ベリアシア
ン期～チューロニアン期のチャートを大量に含むのに対し，カンパニアン期後半以降の竜神コンプレックスでは現地性玄武岩を伴う（Kiminami et al.，1994）もののチャー

Iida, K., Iwamori, H., Orihashi, Y., Taeho, P., Jwa, Y. J.,
Kwon, S. T., Danhara, T. and Iwano, H. (2015) Tectonic
reconstruction of batholith formation based on the

トを欠くという特徴がある（鈴木・中屋，2012）．鈴木・

spatiotemporal distribution of Cretaceous–Paleogene
granitic rocks in southwestern Japan. Island Arc, 24,中屋（2012）は，付加コンプレックス中に含まれるチャートの存在量や年代の違いに関して，沈み込む海洋地殻がイザナギプレート・クラプレート・クラー太平洋海嶺へ

205–220.
石田啓佑（1998）四国東部，四万十累層群の岩相層序と放散虫年代．大阪微化石研究会誌，特別号，no. 11，と変化したことを指摘している．
以上のように，チャートの堆積年代は，谷山ユニットには約 45 m.y.に達する古い年齢を持つイザナギプレート

189–209．
石田啓祐・橋本寿夫（1998）四国東部，四万十北帯の上部が，牟岐ユニットには 15 m.y.以下の非常に若く海嶺を伴白亜系チャート-砕屑岩シーケンスと放散虫生層序．

う海洋プレートの沈み込み及び付加が生じていたことを

大阪微化石研究会誌 特別号，no. 11，211–225．
君波和雄・柏木庸孝・宮下純夫（1992）上部白亜系牟岐累層 (四国東部)中の in-situ玄武岩類の産状とその意義．

支持する．

地質雑，98，867–883．

謝辞：本報告は，産業技術総合研究所地質調査総合セン
ターが発行する 5 万分の 1 地質図幅「馬路」の調査研究のKiminami, K., Miyashita, S. and Kawabata, K. ( 1994 )− 122 −

馬路地域のチャートから産出した白亜紀放散虫化石（原・原）

plate fragment at 94 Ma in the Yokonami-melange,Shimanto-belt, Shikoku, Japan. Tectonophysics, 623,

Ridge collision and in situ greenstones in accretionary
complexes: An example from the Late Cretaceous
Ryukyu Islands and southwest Japan margin. Island Arc,

136–146.
Sakaguchi, A. (1996) High paleogeothermal gradient with ridge

3, 103–111.
君波和雄・松浦卓史・岩田尊夫・三浦健一郎（1998）四国

subduction beneath the Cretaceous Shimanto accretionary
prism, southwest Japan. Geology, 24, 795–798.

東部に分布する白亜系四万十累層群の砂岩組成と白亜紀火山活動との関連．地質雑，104，314–326.

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Tectonophysics, 245, 25–35.

basin reconstructions since 200 Ma. Earth Sci. Rev., 113,

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Seton, M., Flament, N., Whittaker, J., Müller, R. D., Gurnis,
M. and Bower, D. J. (2015) Ridge subduction sparked

雑，87，277–295.

212–270.

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Underplating of mélange evidenced by the depositional

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（ 受 付：2018 年 4 月 28 日； 受 理：2018 年 9 月 18 日 ）− 123 −