火山 第 59 巻 ( 2014)
第 4 号 255-268 頁

論 説

南九州，池田火山の噴火史
稲 倉 寛 仁＊・成 尾 英 仁＊＊・奥 野充＊＊＊・小 林 哲 夫＊＊＊＊（2014 年 9 月 1 日受付，2014 年 10 月 16 日受理）

Eruptive History of Ikeda Volcano, Ibusuki Area, Southern Kyushu, Japan
Hirohito INAKURA＊, Hideto NARUO＊＊, Mitsuru OKUNO＊＊＊ and Tetsuo KOBAYASHI＊＊＊＊We made a detailed geological study to understand the eruptive history of the Ikeda volcano, which includes the
Ikeda caldera, maars and lava domes. The pre-caldera activity began at about 20 cal kBP with the Iwamoto ash fall
deposit. The Senta lava was also effused before the Kikai-Akahoya tephra (7.3 cal kBP). The caldera-forming eruption
began at 6.4 cal kBP with a phreatic explosion that produced the Ikezaki ash fall and surge deposits. This was soon
followed by the magmatic eruptions that produced the Osagari and Mizusako scoria fall deposits and the Ikeda pumice
fall deposit. During the climactic stage, the Ikeda ignimbrite was erupted and covered portions of the coastal area.
Immediately after the caldera-forming event, four maars were formed along the fissure vent southeast of the caldera. The
Yamagawa maar, which is the largest and is located at the southeastern end of the fissure vent, erupted a pumiceous base
surge (the Yamagawa base surge), while the other maars ejected small amounts of accessory or accidental materials.
During the late stage of the Ikeda eruption, a phreatomagmatic eruption occurred at the bottom of the caldera floor,
which formed the widespread Ikedako ash fall deposit. The central lava dome was formed during the late stage of thiseruption. After the Ikedako ash fall, secondary explosions of the Ikeda ignimbrite occurred mainly along the coastal
area, generating small base surge deposits. About 2,000 years after the caldera-forming eruption at 4.8 cal kBP, newmagmatic activity began on the margin of the caldera rim, and formed the Nabeshimadake lava dome.
Key words : Ikeda caldera, caldera-forming eruption, ignimbrite, secondary explosionに求め，その海底カルデラ（早坂，1987）を阿多カルデ

1．は じ め に
南九州を南北に連なる鹿児島地溝（露木，1969）内にラとした．町田・他 (2001) は，これらをそれぞれ阿多南は，北から加久藤・小林，姶良および阿多の大型カルデ

部カルデラと阿多北部カルデラとした．Fig. 1B に指宿

ラが並んでおり，その南方沖には鬼界カルデラが存在す地域の代表的な火山地形を示す．阿多南部カルデラの西

か

く とう

こばやし

あい ら

あ

た

き かい

る (Fig. 1A)．阿多カルデラは，Matumoto (1943) により

さつ ま

いぶすき

半分に相当する薩摩 半島南端の指宿 地域には，小型のいけ だ

105 ka（町田・新井，2003）に噴出した阿多火砕流堆積物

池田カルデラ（直径約 4 km）が存在する．池田カルデラ（略称 Ata-Pfl）の分布とともに提唱された．その後，荒形成時に噴出した火砕流は西側の鬼門平断層崖と東側の牧・宇井 (1966) は，Ata-Pfl の噴出源をその北方の海域

火山地域に挟まれた低地を埋め，平坦な火砕流台地を形＊〒810-0004 福岡市中央区渡辺通 1-1-1
西日本技術開発株式会社調査解析部
Survey and Analysis Department, West Japan Engineering
Consultants Incorporation, 1-1-1 Watanabe-dori, Chuoku, Fukuoka 810-0004, Japan.
＊＊〒890-0022 鹿児島市小野町 3175
鹿児島県立武岡台高等学校
Takeokadai Senior High School, 3175 Ono-machi,
Kagoshima 890-0022, Japan.
＊＊＊〒814-0180 福岡市城南区七隈 8-19-1
福岡大学理学部地球圏科学科・産学官連携研究機関
国際火山噴火史情報研究所
Department of Earth System Science, Faculty of Science,

おんかどびらalso AIG Collaborative Research Institute for International
Study on Eruptive History and Informatics (ACRIFISEHAI), Fukuoka University, 8-19-1 Nanakuma, Jonanku, Fukuoka 814-0180, Japan.
〒890-0065 鹿児島市郡元 1-21-35
鹿児島大学大学院理工学研究科地球環境科学専攻
Department of Earth and Environmental Sciences, Graduate
School of Science and Engineering, Kagoshima University, 1-21-35 Korimoto, Kagoshima 890-0065, Japan.
Corresponding author: Hirohito Inakura
e-mail: h-inakura@wjec.co.jp

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稲倉寛仁・成尾英仁・奥野充・小林哲夫

Fig. 1. Index Maps. (A) Distribution of caldera volcanoes in southern Kyushu, (B) Topographic map of the Ikeda
caldera and surrounding area. The circled numbers indicate the locations of the columnar sections in Figs. 4
and 5. The contour interval is 50 m.

成している．現在，池田カルデラの大部分は池田湖（水池田カルデラ形成噴火については，成尾・小林 (1980，

深 233 m）となっており，湖底には形態から溶岩ドーム

1984) や小林・成尾 (1982) が噴火現象と推移の概略を提と考えられる小規模な火山体（底径約 0.9 km，比高約示しており，岩倉・他 (2001) は，粒度分析をもとに池田150 m）が存在する（Matumoto, 1943 など）．池田カルデ

火砕流堆積物（略称 Ik-Pfl : 宇井，1967）の噴出・堆積機

まつがくぼ

ラの東側には北西から南東方向へ，松ヶ窪（直径約 0.2

構を論じている．成尾・小林 (1995) は池田湖降下火山

km），池底（直径約 0.5 km），鰻池（直径約 1.2 km），成川

灰堆積物（略称 Ik-Ika : 成尾・小林，1984）中に産出する（直径約 1.1 km）および山川（直径約 1.5 km）のマール地

砕屑岩脈の成因を議論した．Yokoyama (1981) は，この形が直線状に配列している．さらに池田カルデラ南縁にカルデラ噴火に関係するベースサージについて言及しは鍋島岳（標高 256 m）がある（小林，1984 ; 奥野・小林，た．川辺・阪口 (2005) は，池田カルデラ形成噴火および

いけぞこ

うなぎいけ

なりかわ

やまがわ

なべしまだけ1991）．このように指宿地域には，池田カルデラの他にその前後の角閃石を含むマグマを噴出した火山活動を池も多様な火山地形が見られる．

田火山の活動として一括した．このカルデラ形成噴火は南九州，池田火山の噴火史

257

Fig. 2. Geological map of the Ikeda caldera and surrounding area modified from Ui (1967), Nagaoka (1988), andKawanabe and Sakaguchi (2005).

比較的規模が小さいため，その推移を詳しく検討するの降 の 火 山 噴 出 物 を 詳 細 に 記 載 し て い る．川 辺・阪 口に適していると考えられる．本論では，火山地質調査に(2005) は 5 万分の 1 地質図幅「開聞岳地域の地質」を作もとづいて，カルデラ形成を含む池田火山の噴火史を明成した．池田カルデラを含む指宿地域の地質図を Fig. 2

らかにする．

に，池田カルデラ形成前後の層序表を Fig. 3 に示す．なお，本地域内のテフラの噴火年代については奥野・他

2．噴火史概略(1996) および奥野 (2002) を参照した．

指宿地域の地質・噴火史に関する先駆的な研究を行っ

指宿地域で最も古い火山岩は，鬼門平断層崖から北西たのは太田 (1966) であり，宇井 (1967) は阿多火砕流以に分布する後期中新世から鮮新世の南薩火山岩類であ

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稲倉寛仁・成尾英仁・奥野充・小林哲夫

Fig. 3. Geologic units in the Ikeda caldera area modified from Ui (1967), Nagaoka (1988), and Kawanabe andSakaguchi (2005).

る．鬼門平断層崖は阿多南部カルデラの輪郭に相当し，分布する．指宿火山の上位には 29 cal kBP の姶良カルデ

海岸付近の古い山体である魚見岳や長崎鼻もカルデラ縁

ラ起源の大隅降下軽石堆積物（略称 A-Os）と入戸火砕流

うお み だけ

ながさきばないとの一部に相当する (Matumoto, 1943)．鬼門平断層崖の西堆積物（略称 A-Ito : 荒牧，1969）が分布し，両者は姶良側に位置する大野岳は地形的には若いが，実際は Ata-Pfl

Tn テフラ（AT : 町田・新井，1976）の主要な構成物であよりも古い（藤野・小林，1999）．川辺・阪口 (2005) はこる．

おお の だけ

れらすべてを中期指宿火山群の火山とした．カルデラ縁
いまいずみ

いわもと

池田火山の活動は，岩本降下火山灰堆積物（略称 Iw :せん たの外側の北東方向に分布する 今泉 火砕流堆積物（略称成尾，1992）や仙田溶岩（略称 St-L : 宇井，1967）の噴出

Im-Pfl : 宇井，1967）と大隅半島側に分布する田代火砕流に始まり，6.4 cal kBP に池田カルデラを形成した．このた しろ

堆積物（略称 Ts-Pfl : 阪口・宇井，1979，1983）は，とも活動期間中に，12.8 cal kBP の桜島薩摩テフラ（Sz-S : 町に Ata-Pfl を覆うが，大きな時間間隙の証拠が認められ

田・新井，2003 ; 小林，1986 の P14）と鬼界カルデラ起源

ないことから，川辺・阪口 (2005) は両者も阿多火山の噴の 7.3 cal kBP の幸屋火砕流堆積物（宇井，1973）に代表出物とみなした．

される鬼界アカホヤテフラ（K-Ah : 町田・新井，1978）

こう や

鬼門平断層崖の南東側に分布する火山岩類は，指宿火が堆積した．池田カルデラ形成噴火時の活動は，まず水山と総称される．阿多カルデラの内部で後期更新世に誕蒸気噴火で始まり，その後マグマ噴火（〜水蒸気マグマ

生した火山群であり，岩石の大半は輝石安山岩・デイサ

噴火）へと推移し，最盛期には火砕流噴火が発生し，池イトである．指宿火山の下位には広域テフラである 95

田カルデラが形成された．

とずらはら

ka の鬼界 葛原 テフラ（K-Tz : 町田・新井，1983）が薄く

4.8 cal kBP にはカルデラ南縁に鍋島岳が形成されたが

南九州，池田火山の噴火史

259

Fig. 4. Columnar sections of the outcrops around the Ikeda caldera. The locations are shown in Fig. 1B. The grain
size at each position is indicated at the bottom of the columnar section. Values are in millimeters.

（奥野・小林，1991），この活動を最後に火山活動の場は開聞岳に移行した（藤野・小林，1997）．

こう や

た

ら

が さこ

こ まき

幸屋，多羅ヶ迫，岩本および小牧Ⅲ A の各遺跡で Iw が確認されている（Fig．6 : 指宿市教育委員会，2001，2009 ;鹿児島県立埋蔵文化センター，1996）．

3．地質記載水迫遺跡では，古土壌中に軽石質火山灰層として挟在

池田火山の各噴出物について，カルデラ形成噴火前，する (Fig. 7)．層厚は 10 cm，MP は 5 cm，ML は 1 cm でカルデラ形成噴火期，カルデラ形成噴火後に分けて記載ある．しかし，それ以外の地域では純層としての明瞭なする．なおテフラ粒子の最大平均粒径は，露頭での最大

軽石質降下火山灰堆積物ではなく，土壌や水成層中に細3 個の粒子の平均値を用い，軽石を MP，スコリアを MS，

粒軽石片などが混在した産状を示す．例えば地点③（幸岩片を ML の記号で表記した．また各噴出物の見かけ噴屋）では，Iw は火山灰質土壌とシルト質水成層中に混在

出量は，降下火砕物については Hayakawa (1985) の経験した状態で産出する (Fig. 4)．

式 V/12.2 TS，火砕流堆積物と火砕サージ堆積物につい3-1-2ては分布面積と平均層厚の積で求めた．代表的な露頭のSt-L は池田カルデラの南西縁に分布する灰色で緻密・

テフラ柱状図を Fig. 4 と Fig. 5 に示す．
3-1

仙田溶岩 (St-L)

均質なデイサイト質溶岩である (Fig. 2)．角閃石斑晶をカルデラ形成噴火前の噴出物

特徴的に含み，St-L の露頭の大半は池田火砕流堆積物に

3-1-1 岩本降下火山灰堆積物 (Iw)

直接覆われる．しかし，地点② (Fig. 4) では St-L は古土

Iw は，Sz-S と AT との間に挟在する軽石質降下火山

壌を挟んで K-Ah に覆われる．

灰堆積物である．特徴的に角閃石を含み，その他にも火3-2

山ガラス，黒曜石岩片，風化岩片，両輝石および斜長石

池田カルデラ形成噴火で噴出した一連の火砕物は，下を含む．鹿児島湾周辺に薄く広く分布するが，池田カル

位から池崎サージ堆積物・降下火山灰堆積物，尾下降下

デラ付近では粗粒でかつ層厚も増すことから，給源は池

スコリア堆積物，水迫降下スコリア堆積物，池田降下軽田カルデラ付近と考えられる．調査地域内では，水迫，石堆積物，池田火砕流堆積物（児ヶ水火砕堆積物を含む），

みずさこ

カルデラ形成噴火期の噴出物
いけざき

おさがり

ちょ が みず260

稲倉寛仁・成尾英仁・奥野充・小林哲夫

Fig. 5. Columnar sections of the outcrops of the Ikeda caldera. The locations are shown in Fig. 1B. The grain size
at each position is indicated at the bottom of the columnar section. Values are in millimeters.
やまがわ

山川ベースサージ堆積物・その他のマール噴出物，池田
ふし め

湖降下火山灰堆積物および伏目ベースサージ堆積物がある (Figs. 4, 5, 8-16)．これらの間には土壌など長い時間間隙を示す証拠は認められず，池田湖テフラ (Ik) と総称される（町田・新井，2003）．降下テフラの等層厚線図を
Fig. 17 に示す．
3-2-1

池崎サージ堆積物・降下火山灰堆積物 (Ik-Ikz)

池崎サージ堆積物・降下火山灰堆積物（略称 Ik-Ikz : 成尾・小林，1980）は，古土壌を挟み K-Ah を覆う．カルデ
ラ内を給源として，東側に伸びる分布軸をもち大隅半島まで楕円状に分布する (Fig. 17A)．地点③，④，⑧，⑨では明瞭な内部構造を示さない塊状の降下火山灰堆積物であるが，層厚の増した地点⑤，⑥，⑦，ではクロスラミ
ナが発達し，層厚変化が顕著なサージ堆積物となる (Fig.
8)．特に地点⑤（水迫）では，サージ堆積物の下位に降下火山灰堆積物をともない (Figs. 8 and 9) ，下位から橙褐色の細粒火山灰の薄層，直径 1 cm 前後の火山岩の亜円礫〜亜角礫を多く含む粗粒火山灰，細粒〜中粒火山灰のサージ堆積物からなる．
Ik-Ikz には新鮮な本質物質は認められず，その構成物
は粒度に関係なく，花崗岩類や変質安山岩などの異質岩
片，その岩片に由来する長石，石英，黒雲母，輝石およFig. 6. Maps showing the regional distribution of the
Iwamoto ash fall deposit (A) and the local distributionof the archaeological sites near the Ikeda caldera (B:Ibusuki Board of Education, 2009). Iwamoto ash fall
deposit is identified in the named site in (B).

南九州，池田火山の噴火史

261

Fig. 9. Photograph showing the occurrence of Osagari
scoria fall deposit (white arrows) scattered in the
Ikezaki ash fall and surge deposits (Ik-Ikz). The
scale segments are 10 cm.

Fig. 7. Photograph of the geological profile at theMizusako archaeological site. The Kikai-Akahoya
tephra (K-Ah), Sakurajima-Satsuma tephra (Sz-S), andIwamoto ash fall deposit (Iw) are clearly intercalated
by paleosol. The scale segments are 20 cm.

Fig. 10. Photograph of the Ikeda ignimbrite (Ik-Pfl) at alittoral area (Fig. 5, Loc. 12). The Ik-Pfl is frequently
divided by thin sandy (or crystal- and lithic-rich) layers(white arrows).

3-2-2

尾下降下スコリア堆積物 (Ik-Os)

Ik-Ikz を直接覆う尾下降下スコリア堆積物（略称 Ik-Os :宇井，1967）は，主に発泡の悪い黒色スコリアからなり，花崗岩類の岩片やそれに由来する石英や黒雲母を含む．
カルデラ内を給源とし，東北東に伸びる分布軸をもち，
大隅半島まで狭い幅で分布する (Fig. 17B)．分布軸上の給源に近い地点⑦ (Fig. 4) では，層厚は 15 cm，MS は 2
Fig. 8. Photograph of the Ikezaki ash, which is divided
into three subunits. The scale segments are 10 cm.

cm であるが，分布軸から離れるにつれ層厚は急激に減少する．カルデラ近傍ではサッグ構造が認められるが，分布軸から離れた地点③（幸屋）でも，粒径 10 cm 程のび角閃石等の結晶片からなる．水蒸気噴火のテフラでは大きなスコリア礫が Ik-Ikz 中にサッグ構造をつくっていあるが噴出量は 0.03 km3であり，水蒸気噴火としては大る (Figs. 8 and 9)．この大型のスコリア礫は，給源から直規模な部類に属する．

接放出された弾道噴出物と考えられる．Ik-Os の噴出量
は 0.16 km3である．

262

稲倉寛仁・成尾英仁・奥野充・小林哲夫

Fig. 11. Photograph of the Chogamizu pyroclastic deposit(Ik-Cg) at Chogamizu (A) and a charred tree trunk in
the deposit (B).

Fig. 14. Photograph of the Nabeshimadake tephra (Nb)and underlying Ikedako ash fall deposit (Ik-Ika). A
large slump structure (black dotted line) is seen in
the Ik-Ika.

Fig. 12. Photograph of the Yamagawa base surge deposit(Ik-Ybs) underlain by the Ikeda pumice fall deposit(Ik-Pfa) about 2 km north of the Yamagawa maar.

Fig. 15. Photograph of the Fushime base surge deposit(Ik-Fbs) at Fushime derived from littoral explosionsof the Ikeda ignimbrite. Sag structures are observedin some horizons of the deposit.

Fig. 13. Photograph of a thick Ikedako ash fall deposit (IkIka) at Senta. Disturbed structures such as slumping(black dotted line) and clastic dikes (white arrows) areformed in the ash deposit.

Fig. 16. Photograph of a secondary explosion vent.
Blocks of Ikeda ignimbrite (Ik-Pfl) and Ikedako ash
fall deposit (Ik-Ika) filled the vent.

南九州，池田火山の噴火史

263

Fig. 17. Isopach maps of pyroclastic fall deposits ofIkezaki ash and surge (Ik-Ikz (A)-), Osagari scoria(Ik-Os (B)-), Mizusako scoria (Ik-Mz (C)-), Ikeda
pumice (Ik-Pfa (D)-), and Ikedako ash (Ik-Ika (E)-).
Values are in centimeters.

3-2-3

水迫降下スコリア堆積物（新称 ; Ik-Mz）

丸みを帯びていることから，水蒸気マグマ噴火の産物と

Ik-Os と池田降下軽石堆積物（略称 Ik-Pfa : 宇井，1967）

考えられる．給源は池田カルデラと推定されるが，大隅の間には，発泡度が悪く，やや丸みをおびた大型の灰色

半島に産出するスコリアに相当する大きな噴出物がカル

スコリアが薄層もしくは個々の粒子として存在する．こデラ近傍に存在しないことから，カルデラから離れた鹿れを水迫降下スコリア堆積物（略称 Ik-Mz）と命名する．

児島湾内のどこかに別の給源を仮定しないと説明がつか池田カルデラ付近から大隅半島までの狭い範囲で分布ない．今のところ海域での噴火地点は特定できてない

し，その分布軸は上下のテフラとは異なり北東側に伸びが，陸域と海域の 2ヶ所で同時に噴火が発生したと可能る (Fig. 17C)．カルデラ付近の地点⑤では，層厚は 1~2性がある．噴出量は 0.002 km3である．

cm と薄く，灰色スコリアの MS は 1 cm である．給源か3-2-4

池田降下軽石堆積物 (Ik-Pfa)

ら離れた大隅半島側では明瞭な層をなさないものの，粒Ik-Pfa は，Ik-Os もしくは Ik-Mz を直接覆う．主に発径 1 cm 程度の丸みをおびた灰色スコリアが，Ik-Ikz の直泡の悪い白色軽石からなるが，灰色軽石や縞状軽石も含上あるいは Ik-Pfa の直下に点在する．この灰色スコリア

まれる．白色軽石は K-Ah や AT 起源の軽石と比較する

は，やや南下した大隅半島中部に分布する Ik-Os と比べ，と，斑晶量が非常に多く，石英・斜長石・角閃石のほか

明らかに粒径が大きい．また発泡度が低く，その形態も少量の斜方輝石や不透明鉱物等を含む．灰色軽石には他

264

稲倉寛仁・成尾英仁・奥野充・小林哲夫の斑晶よりも大きなカンラン石斑晶を伴うことがある．

あるが，部分的に波状の構造が発達し，細粒の軽石がそ

Ik-Os と同様にカルデラ内を給源とし，東方に伸びるの基底部分に濃集する．この堆積物は海を埋めた Ik-Pfl

分布軸をもち大隅半島の広い範囲に分布する．その分布とほぼ同じ層準にあり，当時の陸域に堆積した同時異相

幅は Ik-Os と比較してはるかに広く，カルデラ西側にもと推 定 される．炭 化した立木が存在することもあり分布している (Fig. 17D)．分布軸上の給源に近い地点⑦(Fig. 11B) ，高温の流動堆積物であることは確かである

で，層厚は 1.5 m， MP は 4 cm である．噴出量は 2.3 km3が，成因を特定できないため児ヶ水火砕堆積物（略称 Ik-である．

Cg）と仮称する．なお，Ik-Pfl との上下関係が分かる露

3-2-5

池田火砕流堆積物 (Ik-Pfl)

頭は確認できていない．

Ik-Pfl は，Ik-Pfa を直接覆い，明褐色の火山灰基質と主3-2-7に白色軽石からなる．白色軽石は Ik-Pfa と同様に発泡が山川ベースサージ堆積物 (Ik-Ybs) ・その他のマール噴出物

悪く，多斑晶である．また，白色軽石以外に縞状軽石や山 川 ベ ー ス サ ー ジ 堆 積 物（略 称 Ik-Ybs : Yokoyama，

灰色軽石も存在する．灰色軽石には他の斑晶よりも大き1981）は，Ik-Pfa もしくは Ik-Pfl を直接覆う (Fig. 12)．主なカンラン石斑晶を伴うことがある．カルデラを中心に要構成物である軽石は白色軽石が主体であり，Ik-Pfa や薩摩半島南端のほぼ全域に分布し，カルデラ南部に火砕

Ik-Pfl の軽石と同様に発泡が悪く，多斑晶で，斑晶鉱物

流台地を形成している (Fig. 2)．層相は多様であり，給の組み合せも同じである．Ik-Ybs は山川湾を給源とし，源の近傍では弱溶結部も存在するが，大部分の分布域でその周辺の半径数 km 以内に分布する (Fig. 2)．給源付

は非溶結の火砕流堆積物である．

え

ぼ

し だけ

近では層厚が 10 m 以上で，放出岩塊によるサッグ構造

カルデラ北西の鬼門平断層崖を乗り越えた烏帽子岳付が顕著である．堆積物は上下 2 層が識別され，下部層は，

近の地点⑩ (Fig．5) では，基質部分は細粒物質に乏し

軽石や石質岩片に富む粗粒層と火山灰からなる細粒層がい．地点⑩に隣接する鳥越トンネルの西側出口付近の露弱く斜交した互層である．上部層は主に細粒火山灰から

頭では，大型の岩片（粒径数 10 cm 以上）を大量に含み，なりクロスラミナが顕著である．給源から 2 km 以上離基質に乏しい Ik-Pfl が存在する．層厚は 10 m 以上に達れると，層厚および岩片の大きさは急激に減少する．陸し，給源近傍で堆積したラグブレッチャの特徴を示す（岩域の分布面積は 7 km2であり，平均層厚を 5 m と仮定す

倉・他，2001）．カルデラ北東の地点⑪では，大きな軽石ると，噴出量は 0.04 km3である．

とりごえ

もしくは岩片が複数の層準に濃集しており，火砕流堆積山川湾（山川マール）からカルデラへ向かう北西方向

物を多数のフローユニットに識別することができる．

には，成川，鰻池，池底および松ヶ窪のマール地形が直カルデラ南東の伏目から西南方向に湾曲する海岸の崖線上に配列している (Fig. 2)．このうち「成川マール」はに露出する Ik-Pfl は，粗粒砂からなる薄層（層厚は 10 cm

地形的にも他のマールと比べ侵食の程度が著しく，また未満）を頻繁に挟んでいる．この薄層は上下の境界が鮮直接的な噴出物も確認できていない．そのため池田カル

明で，ほとんど粗粒砂サイズの岩片・結晶片からなり軽デラ噴火よりも古い時代の火口地形と判断し，以下の議

石片をほとんど含まないことから，通常の火砕流堆積物論では言及しない．上記した 4 つのマールのうち，明瞭の境界部とはまったく層相が異なっている．地点⑫ではな本質物質（軽石）を噴出したのは山川マールだけであ

Ik-Pfl の崖に数 m 間隔で砂層が挟在するが，場所によっる．他の松ヶ窪，池底および鰻池マールの噴出物は類質ては 1 m 程度の狭い間隔で挟在することもある (Fig.

物質が主体であり，火口周辺には火山岩塊と主体とする

10)．

噴出物が最大 10 m 程度の厚さで堆積している．これら

伏目に建設された山川地熱発電所の地熱調査坑井デーの噴出物はいずれも Ik-Pfa を覆い，Ik-Ika に覆われるた

タでは，Ik-Pfl の層厚は 2 次堆積物も含め約 100 m にもめ，4 つのマールはほぼ同時期に割れ目火道に沿って形達する（新エネルギー総合開発，1986）．陸域の分布面積成されたと考えられる．

は約 50 km2であり，平均層厚を 50 m と仮定すると噴出3-2-8

量は約 2.5 km3である．

Ik-Ika はラミナの発達した細粒火山層である．カルデ

3-2-6

児ヶ水火砕堆積物（新称 ; Ik-Cg）
あかみずばな

池田湖降下火山灰堆積物 (Ik-Ika)

ラを中心とした楕円状の分布を示すが，南東方向に伸び

カルデラ南東の赤水鼻の児ヶ水港に下る道沿いには，る分布軸をもつ (Fig. 17E)．カルデラ縁では層厚が 10 m

主に明褐色の火山灰からなり大径の軽石をほとんど含ま

以上にも達するが，全体に細粒で火山豆石に富むのが特ない細粒な火砕堆積物が，基盤岩に張り付くように分布徴である．しかしその下部は層相が多様で細粒石質岩片する (Fig. 11A)．軽石は Ik-Pfl と同質の白色軽石が主体に富む層，火山豆石を含む層，結晶に富む層および塊状であり，縞状軽石も存在する．堆積物は大部分が塊状で火山灰層などからなる（Fig. 5 : 地点 ⑬〜⑰）．カルデラ

南九州，池田火山の噴火史

265

近傍の Ik-Ika 中には，多くの砕屑岩脈やスランプなどの3-3-2

撹拌構造が認められる（Figs. 13 and 14 : 成尾・小林，1995）．

鍋島岳は池田カルデラの南縁に噴出した溶岩ドームで鍋島岳溶岩 (Nb-L)

これらの変形構造は Ik-Ika の上部に及んでいるものが多あり，その北側の一部はカルデラ内に滑落している．奥く，Ik-Ika の噴出末期〜終了後で，Ik-Ika が未固結状態の野・小林 (1991) は異なる 3 つの溶岩地形を識別し，饅頭

時に発生した地震によって形成されたものと推定されて型の地形が保存された南側部分を本来の溶岩ドームの地

いる．こうした産状から，Ik-Ika はカルデラ底で発生し形，カルデラ内に広がる凹凸の激しい溶岩部を滑落部分，

た水蒸気マグマ噴火の産物と考えられ，噴出量は約 3.5

滑落崖の亀裂部分に突出した地形を火道上の火山岩尖とkm3である．

考えた．岩石は角閃石を含む斑晶量の多い塊状溶岩から3-2-9

なる．暗灰色〜黒灰色の苦鉄質包有物が存在し（種子田，伏目ベースサージ堆積物（新称 ; Ik-Fbs）

伏目から南西方向に湾曲する海岸には，高さが 20 m

1944），大きいものでは径数 10 cm にも及ぶ．溶岩ドー

ほどの Ik-Pfa の崖が連なっている．その崖の上部にはムを切り込んだ工事現場の露頭では，赤褐色の高温酸化

Ik-Ika と開聞岳のテフラ群（略称 km）がほぼ水平に堆積した溶岩と新鮮な灰色溶岩が交互に繰り返される縞状構しているが，台地を掘り下げた工事現場では両者の間に造が観察された．

層厚が約 2 m でクロスラミナの発達した火砕堆積物が見いだされた (Fig. 15)．明褐色の火山灰基質と白色軽石か

4．議らなり，基質部には直径 5 mm 以下の火山豆石が多数含

4-1

論
池田火砕流の堆積環境と 2 次爆発の発生時期

まれる．また数 cm 大の岩片によるサッグ構造などベー

Ik-Pfl 堆積当時の薩摩半島付近の海水準は，現在とほスサージ特有の層相を呈するため，伏目ベースサージ堆

ぼ同じである（中田・他，1994）．したがって伏目の地熱積物（略称 Ik-Fbs）と命名する．Ik-Cg とは，粒度組成も発電所の周辺は，Ik-Pfl 堆積時には海域であったと判断

堆積構造も異なっている．

される．地熱発電所の坑井データによると，当時の水深

その露頭の側方の Ik-Pfl の崖には，最大幅が数 10 m

は 100 m に満たない程度だったと推定される．

にも及ぶ 2 次爆発の火道断面が存在する（藤野・小林，

Ik-Pfl の軽石は発泡が悪く斑晶量も多いことから，火1999）．Fig. 16 は 2 次爆発の火道の一例である．漏斗状

砕流としては密度が大きい．そのため海域に達した本体の火道内部には，Ik-Pfl と Ik-Ika の大小のブロック（数部分は海面上の長い距離を流走することなく，海域を急10 cm〜数 m 大）が充填している．このような火道の断面速に埋めたてデルタ状の地形を形成した可能性が高い．

は，この海岸の崖で数多く見出される．それゆえ，Ik-Fbs

この沿岸域に分布する火砕流堆積物中に挟在する粗粒砂は Ik-Pfl の 2 次爆発によって生じたものと判断できる．

の薄層は，火砕流が海に突入した反動で生じた小規模な

カルデラ北東の宮ケ浜の海岸に面した台地上にも，火津波によりデルタ表面が洗われた痕跡と推測される．まみや が はま山豆石を含む薄い火砕物が分布しており，これも 2 次爆た陸域にあたる児ヶ水〜赤水鼻付近には，細粒な Ik-Cg

発に由来するものと考えられる．さらにその内陸部（地が集積した．堆積時には高温であったことから，海面上点⑬，Fig. 5）でも，Ik-Ika の上位に Ik-Pfl と類似した堆を移動した細粒な火砕流の本体か，あるいは火砕流から積物が見られる．沿岸部と比較して相対的に標高の高い

分離した火砕サージであった可能性が考えられる．いず地点であるため，旧河川を埋め立てた Ik-Pfl の 2 次爆発

れにせよ堆積物中の炭化木は倒れておらず，その流動圧に由来する可能性がある．

は火砕流本体ほど大きくはなかったと考えられる．一方，

3-3

カルデラ形成噴火後の噴出物

3-3-1

Ik-Fbs は Ik-Pfl の 2 次爆発によるものであるが，Ik-Pflの上位の Ik-Ika を覆って堆積しており，火砕流の定置か

鍋島岳テフラ (Nb)

鍋島岳テフラ（略称 Nb）は，Ik-Ika を不整合に覆う (Fig.

らある程度の時間を経て発生したことがわかる．フィリ

14)．奥野・小林 (1991) によると軽石，スコリア，火山

ピン・ピナツボ火山の 1991 年噴火では，噴火から数ヶ月

灰，類質岩片などからなる 4 つのユニット (Nb1〜4) か

後にも 2 次爆発が発生している (Torres et al., 1996)．伏

らなり，水蒸気噴火〜マグマ噴火のサイクルを 2 回繰り

目海岸では Ik-Pfl の厚さが 100 m もあることから，2 次返している．鍋島岳に近い地点⑮（利永 : Fig. 5）では，爆発は 1 年以上にわたり発生したかもしれない．なお，

各ユニットは更に複数のサブユニットに区分できる．後藤野・小林 (1997) は，開聞岳火山の北側山麓にある小丘としなが述の鍋島岳溶岩ドームの上位には Nb が見られないこと

を Ik-Pfl の 2 次爆発による火砕丘の残丘と記載した．まから，鍋島岳の活動はテフラを噴出する爆発的噴火からた開聞岳から長崎鼻にかけての平野部にも小丘が幾つか始まり，その後溶岩を流出して終了したと考えられる．

見られ，これらも Ik-Pfl の 2 次爆発による火砕丘の痕跡と推定される．しかし 2 次爆発の発生が火砕流の定置直266

稲倉寛仁・成尾英仁・奥野充・小林哲夫後であったのか，あるいは伏目ベースサージほどの時間間隙があったのかについては不明である．
4-2

火口径と噴出量の関係

Sato and Taniguchi (1997) は火口径 (D) と噴出量 (V)には相関があり，マグマ噴火で D = 0.11 V0.42，マグマ水
蒸気噴火で D = 0.97 V0.36 の経験式で表現できると報告している．Fig. 18 はこのグラフに池田カルデラ，山川マール，鰻池マールおよび池底マールの火口径と噴出物量をプロットしたものである．この図でプロットした池
田カルデラの噴出量は，Ik-Ikz，Ik-Os，Ik-Mz，Ik-Pfa および Ik-Pfl の噴出量を合計した値である．火口周辺にしか噴出物が認められない松ヶ漥，池底および鰻池のマールについては，噴出量を一律に 0.0001 km3 と仮定しプロッ
トした．
池田カルデラと山川マールの噴出量は，関係式から想定される噴出量よりも小さい．この噴出量には海域に堆積した部分が含まれておらず，実際の噴出量に比べると過小な見積りとなっているためであろう．Fig. 18 で注
目すべき点は，山川と鰻池の火口径がほぼ同じ大きさにFig. 18. Relationship between crater diameter and ejecta
volume (Sato and Taniguchi, 1997). The ejecta volumesof the Matsugakubo, Ikezoko, and Unagiike maars are
uniformly plotted as 0.0001 km3.

もかかわらず，鰻池マールの噴出量が極端に少ないことである．すなわちマール群はほぼ同時期に噴火したことに挟まれた古土壌の厚さから，約 20 cal kBP と推定した．

は確かであるが，鰻池の火口径だけが極端に大きい．ここのように約 20 cal kBP に，現在の池田カルデラの付近

れらのマール群はほぼ直線上に並んでおり，その両端ので，Iw や St-L が相次いで噴出した．両者はそれ以前の

池田カルデラと山川マールで多量のマグマが噴出したた

指宿火山の噴出物とは異なり，斑晶として角閃石を保持めに，割れ目火道上の鰻池の地点で規模の大きな陥没がしていた．

生じた可能性を否定はできない．

その噴火から 1 万年以上経過した 6.4 cal kBP に，池田

顕著な噴出物を伴わずに火口地形を形成した例は，歴カルデラを形成する噴火が始まった．最初の Ik-Ikz の噴史時代にも幾つか知られている．たとえば 2000 年の三火は小規模な水蒸気噴火で始まったが，次第に粗粒なラ

宅島噴火では，中心火道から派生した割れ目を通じてマ

ピリーサイズの岩片を噴出するようになり，最後はベーグマが側方に移動したため，山頂部が陥没した（中田・スサージ噴火となった．しかしこの段階でも本質物質は他，2001 ; Nakada et al., 2005）．また 1912 年のカトマイ噴出していない．大量の地下水が上昇したマグマで急速

火山の火砕流噴火では，主要な火口ではなかった山頂にに加熱され，爆発的な噴火が誘発されたのであろう．

カルデラが形成されたのもその好例である (Curtis, 1968 ;Hildreth, 1983)．
4-3

池田火山の噴火史

その後はマグマ噴火（〜水蒸気マグマ噴火）となり，
Ik-Os，Ik-Mz および Ik-Pfa を噴出した．これらは相次いで噴出したものであるが，Ik-Mz は池田カルデラ以外に

カルデラ南西縁に分布する St-L は，Ik との間に明瞭も別の給源がある可能性がある．Ik-Os と Ik-Mz はスコな古土壌を挟むため，Ik との間にかなりの時間差が存在

リアが噴出したが，Ik-Pfa と Ik-Pfl は軽石主体の珪長質するものと推定される．しかし大半の露頭では，Ik-Pfl

噴火へと変化しカルデラが形成されたことから，マグマまたは Ik-Pfa が St-L を直接覆っていることから，カル供給系においてマグマの組成や噴出量の急変をもたらす

デラ形成噴火当時，St-L の表面は侵食された岩山状態

何らかの変化が発生したのであろう．

だったと推定される．St-L は池田カルデラの軽石と同じ

池田カルデラは直径が 4 km ほどの小型のカルデラで斑晶組合せである（宇井，1967）．一方，カルデラ周辺にあるが，噴出した Ik-Pfl は周辺の山麓から海域一帯を埋分布する Iw は，カルデラ近傍で層厚を増し，St-L と同

めたて，平坦な火砕流台地を形成した．火砕流の埋め立様に角閃石を含むことおよび層準がほぼ一致することかてによりデルタ地形が出現すると，その表面は波浪によら，St-L の噴出に伴うテフラの可能性が高い．Iw の噴出る薄い砂層が取り残され，それをまた火砕流が覆うとい

年代は，上位の Sz-S (12.8 cal kBP) と下位の AT (29 cal kBP)

う繰り返しにより，砂層を挟在する特異な火砕流堆積物

南九州，池田火山の噴火史が出現したのであろう．その集積過程で，湾岸の陸域には細粒なテフラが流入し，全体に細粒な Ik-Cg が形成された．
火砕流噴出後には，池田カルデラから南西方向に伸びる割れ目火道で噴火が発生し，松ヶ漥，池底，鰻池および山川のマールが形成された．このうち本質物質（軽石）を噴出したのは山川マールだけである．鰻池マールは噴出量に比較して火口径が大きく，爆発だけでなく，規模の大きな陥没により火口が拡大した可能性が高い．
その後，カルデラ中央部で Ik-Ika を噴出する水蒸気マ
グマ噴火が発生し，湖底には溶岩ドームが形成された．
Ik-Ika の末期には強い地震が発生し，多数の砕屑岩脈が形成された．また沿岸部では Ik-Pfl の 2 次爆発が発生
し，Ik-Fbs 等が噴出した．
カルデラ形成噴火の約 2000 年後には，カルデラ南縁に鍋島岳が形成された．初期は軽石・スコリアの噴火であったが，後半は溶岩を噴出した．溶岩ドームの一部はカルデラ壁の崩壊に伴い，カルデラ内に滑落し，特異な表面形態の溶岩となった．
5．ま

と

め

池田カルデラを形成した噴火は，南九州の 4 大カルデ
ラの噴火と比べれば小規模である．しかし，スコリアと軽石が噴出しており，広いマグマ組成であったことが推定される．噴火様式は水蒸気噴火からマグマ噴火まで多様である．マグマ噴火ではプリニー式（〜準プリニー式）
噴火，火砕流噴火が発生し，水蒸気マグマ噴火も発生した．また，海域や河川沿いでは火砕流堆積物の 2 次爆発も頻発した．このように多様な噴火が発生したのは，マ
グマ組成の多様性のみならず，噴火地点は水が豊富に存在する地形・地質の場であったことが重要な要素であったと考えられる．
謝辞

西日本技術開発（株）の関係者には，研究を進める上で多大な援助をいただいた．北海道大学の中川光弘教授には，稲倉の在学中にご指導いただいた．指宿市教育委員会の下山覚氏（故人）および同埋蔵文化財担当の方々，

鹿児島県立埋蔵文化財センター職員の方々には，多くの遺跡でのテフラ観察に便宜をはかっていただいた．査読
では電力中央研究所の三浦大助博士，ダイヤコンサルタ
ント（株）の筒井正明博士および編集担当の熊本大学の宮縁育夫博士から，有益なコメントを頂き本稿は大幅に改善された．またニュージーランド・クライストチャーチ
市協議会の Ma. Hannah T. Mirabueno 博士および英国・ブ
リストル大学の Sue Mahony 博士には英文校閲をしてい267

ただいた．以上の方々に心から感謝します．
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（編集担当

宮縁育夫）