フィッション・トラック ニュースレター 第１６号 27-30 ２００３年

紀伊半島の古地磁気学
星博幸 *Paleomagnetism�of�the�Kii�PeninsulaHiroyuki�Hoshi**����� 愛知教育大学理科教育講座地学領域，Department�of�Earth�Sciences,�Aichi�University�of�Education

はじめに

背景のもと，筆者は紀伊半島の 15Ma 前後の

紀伊半島の中新統の古地磁気学は，1960火成岩類の年代と残留磁化方位を再検討する

年代初めに広岡公夫� ( 当時京大地鉱教室 )� が研究を，共同研究者や愛教大学生の協力を得三重県西部と奈良県東部に分布する火砕岩�て 1998 年から開始した．

( 室生火砕流堆積物 )� の残留磁化を測定した残留磁化方位ことから始まった．その後 1980 年代末までに，大阪府と奈良県の府県境に分布する二現 在 ま で に， 二 上 層 群� (Hoshi� et� al.,�

上層群�(Kato�et�al.,�1971;�Torii，1983)，奈

2000；三輪・星，2002)，石仏凝灰岩�( 三輪・良盆地東縁の石仏凝灰岩� (Torii，1983)，室星，2002)，室生火砕流堆積物� ( 三輪・星，生火砕流堆積物� (Torii，1983)，三重県の一2002)，奈良県川上村中奥の火砕岩岩脈，熊志層群� (Hayashida� and� Ito，1984)，半島

野酸性岩類北部� ( 未公表 )，同岩類南部� ( 星，南東部に広く分布する熊野酸性岩類� ( 田上，2002)，同岩類古座岩体� ( 未公表 )，潮岬火1982)，和歌山県南部町埴田の高 Mg 安山岩成複合岩類の残留磁化を測定した．測定では岩脈� (Torii� and� Ishikawa，1986)� などで残高感度のスピナー磁力計� (Schonstedt 製と留磁化が測定された．これらの研究で明らか

夏原技研製 )� を使用し，近年の古地磁気学でになった興味深い事実は，石仏凝灰岩，室生一般的となっている手法とデータ解析� ( 全試火砕流堆積物，一志層群，熊野酸性岩類，埴片に対する段階消磁や主成分解析など )� を適

田の岩脈が時計まわりに偏向した残留磁化用した�( 例えば Hoshi�et�al.,�2000 を参照 )．

方位を持つということである．一志層群は約各地質体の平均残留磁化方位を図 1 に示す．

16Ma 以前に形成された砕屑岩層で，その他興味深いことに，二上層群の中下部� ( ドンズはすべて 15Ma 前後の FT 年代と K-Ar 年代

ルボー層と原川層 )� と神ノ木流紋岩� ( 熊野酸を示す火成岩類である．1980 年代は日本海性岩類下部の流紋岩溶岩 )� を除き，多くの地の拡大に関連して西南日本が約 15Ma に時計質体がよく似た方位� ( 偏角が時計まわりに偏まわりに急速回転したという仮説�(Otofuji�et�

向し伏角が期待値よりも深い逆帯磁方位 )� をal.,� 1985)� が提出された時期であり，紀伊半持つことが判明した．川上村中奥の火砕岩脈

島で観測された時計まわり偏向方位も西南日と潮岬火成複合岩類からは信頼できる残留磁本の回転を示すものと解釈された．ところが，化方位を得ることができなかった．

約 15Ma の地質体でも回転を示さない方位を火砕流堆積物の対比と供給源持つ場合があることがいくつかの地域から報告された�( 例えば Hoshi�et�al.,�2000)．一志

紀伊半島北部に点在する室生火砕流堆積層群の方位は西南日本の回転を示すものと考物，石仏凝灰岩，玉手山凝灰岩といった約えられるが，約 15Ma の火成岩類が持つ時計

15Ma のフェルシック火砕流堆積物は，岩相まわり偏向方位は本当に西南日本の回転によの類似� ( 横田ほか，1978)，FT 年代とジルるものなのか疑わしくなってきた．こうしたコンの特徴�(2 色のジルコンが含まれること )�

27

上記のように，紀伊半島北部の火砕流堆積物と熊野酸性岩類� ( 神ノ木流紋岩を除く )� の残留磁化方位はよく似ており，偏角が時計まわりに偏向し伏角が期待値� ( 地心双極子磁場の伏角で紀伊半島では約 53 ～ 54o )� よりも深いという共通性を持つ．時計まわりの偏向方位を持つことはすでに田上�(1982)�や Torii�
(1983)� で指摘されており，筆者らの測定はそうした指摘を支持する．筆者らの測定で見えてきた重要な点として，深い伏角を持つことがあげられる．中期中新世以降に紀伊半島が残留磁化の伏角に有意な異常が出るほど大規模に南方移動したとは考えられない．加えて，いずれの地質体も火成岩類からなり，形図 1．紀伊半島の中期中新世初期� (15Ma 前後 )� の残留磁化方位．筆者らによって 1998 年�( プロジェ
クト開始年 )� 以降に測定されたもののみを示す．
方位はすべて平均方位� ( 複数の地点方位から計算されたもの )� で，方位のまわりの楕円は 95％信頼限界範囲を示す．地層の傾動は補正していない．
黒丸は正帯磁，白丸は逆帯磁．

成に要する時間は地質学的には相当短いと予想される．こうしたことから，筆者はこれらの方位が地磁気の永年変動をほとんど平均していない極めて短期間の古地磁気を記録したものと解釈する．従来，この偏向した方位は西南日本の回転運動を示すものと考えられての類似� ( 岩野ほか，2002；星ほか，2002)，

きたが，筆者は方位の偏向はそうしたテクト斜長石屈折率の測定� ( 山下ほか，2002)� などニックな原因によるものではないと考える．

から，対比が強く示唆されている．これら三それは，偏向した方位を持つ玉手山凝灰岩�

者の残留磁化方位もよく似ており�( 図 1)，古( 二上層群上部 )� は平均方位が有意な偏向を地磁気の面からも対比が支持されると言える�

示さない同層群中下部� (Hoshi� et� al.,� 2000)�

( 三輪・星，2002)．方位が厳密に一致しなの上位に位置するためである�( 図 2)．玉手山

いのは，わずかな傾動を補正しきれないため凝灰岩に対比される石仏凝灰岩と室生火砕流と思われる．さらに三者の方位は神ノ木流紋堆積物の偏向方位も回転運動によるものでは岩を除く熊野酸性岩類の方位ともよく似ていないことになり，さらにこれらの火砕流堆積る．これらはいずれもフェルシック岩で，岩物の供給源が熊野酸性岩類のカルデラである野英樹と檀原徹が測定した FT 年代も誤差と考えれば，神ノ木流紋岩を除く同酸性岩類の範囲で一致し� ( 岩野ほか，2002)，2 色ジの偏向方位も同様に回転運動によるものではルコンを含むという特徴も同じである．以上ないことになる．地磁気方位が通常とは異なのことから，紀伊半島北部を流走した大規模る時期にこれらの地質体が残留磁化を獲得しなフェルシック火砕流は，熊野酸性岩類の生たと考えられ� ( 星，2002)，地磁気逆転やエ成に関連したカルデラのアウトフローと考えクスカーションを記録した可能性もある．西られる� ( 星，2002)．熊野酸性岩類の分布は

南日本の回転運動は 15Ma には終了していた

大きく北部，南部，古座岩体に分かれているものと考えられ� (Hoshi� et� al.,� 2000;� Hoshi�

が，残留磁化方位はよく似ているため�( 図 1)，

and� Yokoyama，2001)，北陸新第三系� ( 伊形成された時代はほぼ同じである可能性が高藤ほか，2000)� や一志層群� (Hayashida� and�い．

Ito，1984)� の年代と古地磁気を考慮すると，16.0 ～ 15.5Ma 頃� (Chron� C5Br)� に回転の時計まわりに偏向した方位の解釈クライマックスがあったものと考えられる．

28

図 2．二上層群の層序と残留磁化方位．方位はすべて地点平均方位で，方位のまわりの楕円は 95％信頼限
界範囲．層群中下部� ( ドンズルボー層と原川層 )�は平均方位が有意な偏向を示さない� ( ほぼ北向き )� であるのに対し，層群上部の定ヶ城層玉手山凝灰岩は時計まわりに偏向した方位を示す．層群中下部の平均方位は地磁気永年変動を十分平均したもとの考えられるため� (Hoshi� et� al.,� 2000)，層群中下部の堆積以後� ( 古地
磁気層序によると約 15Ma 以後 )�に回転運動は起こっていないと考えられる．玉手山凝灰岩の方位の偏向は明らかに回転運動によるものではない．玉手山凝灰岩は石仏凝灰岩と室生火砕流堆積物に対比されると考えられるので，これらの火砕流堆積物が示す方位の偏向も回転によるものではない．

Petrol．Sci.,�95，203-215．
伊 藤 康 人・ 山 本 朗 子・ 岩 野 英 樹・ 檀 原徹・ 渡 辺 真 人，2000， 地 調 月 報，51，495-504．
岩野英樹・檀原 徹・吉岡 哲・星 博幸・
和 田 穣 隆・ 角 井 朝 昭・ 新 正 裕 尚，2002，
地質学会 109 年大会演旨，14．
Kato，I.,� Muroi，I.,� Yamazaki，T．and�
Abe，M.,� 1971，J．Geol．Soc．Japan，
77，193-206．
三 輪 哲 生・ 星 博 幸，2002， 地 球 惑 星 科
学 関 連 学 会 2002 年 合 同 大 会 予 稿 集，
E018-P005．
Otofuji，Y.,�Matsuda，T．and�Nohda，S.,�
1985，Nature，317，603-604．
角井朝昭・内海 茂・新正裕尚・下田 玄，

神ノ木流紋岩の残留磁化� ( 正帯磁 )� も時計まわりに偏向しているが，K-Ar 年代� (14.2± 0.2Ma：角井ほか，1998)�が信頼できるとみなした場合，これも回転運動によるものではなく地磁気方位の異常に原因が求められることになろう�( 星，2002)．

文献
Hayashida，A．and� Ito，Y.,� 1984，Earth�
Planet．Sci．Lett.,�68，335-342．
星 博幸，2002，地調研報，53，43-50．
Hoshi，H．and� Yokoyama，M.,� 2001，
Earth�Planets�Space，53，731-739．
Hoshi，H.,� Tanaka，D.,� Takahashi，M．
and� Yoshikawa，T.,� 2000，J．Min．

29

1998，地質雑，104，387-394．
田上高広，1982，大阪微化石研究会誌，no．
9，23-32．
Torii，M.,� 1983，Doctoral� Dissertation，Kyoto�Univ.,�126p．
Torii，M．and� Ishikawa，N.,� 1986，J．
Geomag．Geoelectr.,�38，523-528．
山下 透・岩野英樹・星 博幸・角井朝昭・
新 正 裕 尚・ 和 田 穣 隆・ 檀 原 徹，2002，
地質学会 109 年大会演旨，17．
横 田 修 一 郎・ 松 岡 数 充・ 屋 舗 増 弘，1978，
地球科学，32，133-150．

30