火山 第 60 巻 ( 2015)
第 3 号 317-324 頁

寄 書

九重火山群，松の台岩屑なだれ堆積物の地質学的研究
小 林 哲 夫＊・筒 井 正 明＊＊・奥 野充＊＊＊（2014 年 12 月 26 日受付，2015 年 8 月 20 日受理）

Geology of the Matsunodai Debris Avalanche Deposit, Kuju Volcanic Group, Kyushu, Japan
Tetsuo KOBAYASHI＊, Masaaki TSUTSUI＊＊ and Mitsuru OKUNO＊＊＊We investigated geology of the Matsunodai debris avalanche deposit (MDA) and its adjacent area in Kuju VolcanicGroup, Kyushu, Japan. Based on the eruptive history, the source of the MDA should be inferred to be the Mimata3
Gairinzan lava. Volume of the collapsed part of the lava is calculated to be ca. 0.3 km . On the other hand, volume of the3
MDA is estimated as ca. 0.2 km , which is almost consistent with collapsed volume. The MDA can be divided into threeterraces on the surface. Debris avalanche rushed down 6 km to the north, and spilled over the gentle slope at least 40 m
above the lower land. We could not find any evidence for high-temperature deposition from previous reports on rockmagnetism of the MDA.
Key words : Kuju Volcanic Group, Oita prefecture, Mimatayama, Matsunodai, debris avalanche

る台地面で，この面を覆って特徴的な流れ山地形を示す

1．は じ め に九重火山群 (Fig. 1) は，20 以上の溶岩ドームや小型成まつだい松の台岩屑なだれ堆積物（MDA : 鎌田，1985）が分布しせんすいざん層火山からなり（鎌田，1997 ; 川辺・他，2015），1995 年て い る (Fig. 2)．そ の 上 流 側 に は，西 に 泉水山（標 高にも硫黄山 で水蒸気噴火が発生している（江原，1995 ;

1296 m），東に湯沢山（標高 1332 m），南には三俣山（標星住・他，1995a, b）．九重火山群の先駆的な地質研究と高 1745 m）や 星生山 （標高 1762 m）などの溶岩ドーム

して，小野 (1963)，太田・他 (1968) および松本 (1983) なを主体とした山体が存在する (Fig. 1)．太田 (1991) は，どがある．しかしその後，姶良 Tn テフラ（AT : 町田・新

泉水山溶岩 (Sn) と湯沢溶岩 (Yz) が Kj-Hd と同時に噴出

井，1976）や鬼界アカホヤテフラ（K-Ah : 町田・新井，した九重第 1 軽石（Kj-P1 : 町田，1980 ; 長岡・奥野，2014）1978）など広域テフラの存在が明らかになり，それらをよりも古いとし，湯沢溶岩が MDA の給源であると考え利用し，まず小林・池辺 (1985) が東部の大船山周辺のテた．一方，鎌田 (1997) は，分布や粒度変化などから，泉フラ層序を確立し，太田 (1991)，鎌田 (1997)，Kamata

水山溶岩を MDA の給源と推定した．また，この MDA

and Kobayashi (1997)，長岡・奥野 (2015) なども同様の手

は冷却途中の泉水山溶岩が崩壊して高温定置した「高温法で九重火山全域の噴火史を解明する研究を行った．

の岩屑なだれ堆積物」であるとされた（鎌田，1985，1997 ;い おうざん

たいせんざんはん だ

北麓に広がる飯田高原は，約 54 kBP（奥野・他，2012）の飯田火砕流堆積物（Kj-Hd : 鎌田・三村，1981）からな＊〒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.
＊＊〒331-0811 さいたま市北区吉野町 2-272-3
株式会社ダイヤコンサルタント 砂防・防災事業部
Sabo and Disaster Prevention Division, DIA Consultant
Co., Ltd., 2-272-3 Yoshino-cho, Kita-ku, Saitama 3310811, Japan.

ゆ ざわやまみ またやまほっしょうさん鎌田・他，1996，2001 ; 渡辺・他，1999）．
筆者らは，MDA を形成した山体崩壊の発生地点を特＊＊＊〒814-0180 福岡市城南区七隈 8-19-1
福岡大学理学部・国際火山噴火史情報研究所
Department of Earth System Science, Faculty of Science,
also AIG Collaborative Research Institute for International Study on Eruptive History and Informatics, Fukuoka
University, Jonan-ku, Fukuoka 814-0180, Japan.
Corresponding author : Tetsuo Kobayashi
e-mail : koba@sci.kagoshima-u.ac.jp

318

小林哲夫・筒井正明・奥野Fig. 1.

充

Geologic map of Kuju Volcanic Group (modified from Kamata, 1997; Kobayashi et al., 2008).

Solid triangle indicates the representative volcano of Kuju Volcanic Group. DA : debris avalanche deposit. “X” indicatesvent position of the 1995 eruption. The rectangle corresponds to the area shown in Fig. 2. The base map is part of the1 : 50,000 scale topographic map “Miyanohara” and “Kuju” issued by the Geospatial Information Authority of Japan (GSI).
定することを目的として，火山地質学的調査を行った．

三俣山溶岩 (Mm) および湯沢溶岩 (Yz) との層位関係は

なお調査地域の北東側 (Fig. 1) には，MDA とは別のよし三者の間で大きく異なっている．泉水山は，筆者らによが池岩屑なだれ堆積物（小林・他，2008）が分布するが，り Kj-Hd に 覆 わ れ て い る こ と が 確 認 さ れ た．鎌 田

本論ではその部分の記載・議論は割愛した．

(1997) は，太田 (1991) の湯沢溶岩を独立した火山とみ

火山地質学的研究では，地質ユニットの分布が論文ごなし，湯沢山溶岩と改称した．しかし，この溶岩は，三とに若干異なることもあり，露頭単位での比較が重要で俣山から流下しているので (Fig. 2)，本稿では湯沢溶岩ある．本稿でも，鎌田・他 (1996，2001) や渡辺・他 (1999)の名称を採用する．また，三俣山は，MDA の発生を挟の記載内容を露頭単位で把握し，議論に取り込むことがんで，南側の古い山体である三俣外輪山溶岩と北側の新できた．本稿では，岩石磁気データを例に露頭情報の記しい山体である三俣山溶岩に区分できる (Fig. 2)．鎌田

録・保全の重要性についても述べる．

(1997) は，三俣山や湯沢山，星生山などがほぼ同時期に

2．MDA とその周辺地域の層序と年代値形成され，それに関連して約 12 cal kBP の A2 降下火山

2-1

灰 (Kj-A2) が堆積したと考えた．

層序の比較

太田 (1991)，鎌田 (1997) および本稿の MDA 周辺における地質層序を Fig. 3 に示す．MDA と泉水山溶岩 (Sn)，2-2

既報の年代値MDA とその周辺地域の年代値を以下にとりまとめ

九重火山群，松の台岩屑なだれ堆積物の地質学的研究

319

Fig. 3. Block diagram showing correlation of stratigraphy
among previous studies and this study.
The color of the block is the same as Fig.2. Kj-Hd :Handa ignimbrite, MDA : Matsunodai debris avalanche deposit, Mm : Mimatayama lava, MmG : MimataGairinzan lava, Sn : Sensuizan lava, Yb : Yubiyama
lava, Yz : Yuzawa lava (Yuzawayama lava). K-Ah :Kikai-Akahoya tephra, AT : Aira-Tn tephra. Twowidespread tephras and their eruptive ages (Okuno,2002) are also shown in the diagram. *1 : Yb corresponds to a part of the Mm in Kamata (1997) and thisstudy. *2 : Mm includes MmG in this study.

Fig. 2. Geologic map around Matsunodai debris avalanche
deposit.
Numbers 1 to 8 refer to the location of outcrops
described in the text. Gray-dotted line represents theapproximate boundary of the terrace of different levelof the Matsunodai debris avalanche deposit (MDA).
Gray line outlines flow mound of MDA. a : alluvial
plain, Bs : basement rocks, Da : Dainoyama lava dome,
Hi : Hiijidake lava, Hs : Hosshozan lava, Kj-Hd : Handa
ignimbrite, Kk : Kutsukakesan lava, Kr : Kuroiwasanlava, Mm : Mimatayama lava, MmG : Mimata-Gairinzan
lava, Na : Nakadake lava, Sn : Sensuizan lava, Tm :Tadewara Marshland, Yz : Yuzawa lava. The basemap is part of the 1 : 25,000 scale topographic map“Yutsubo” and “Taisenzan” issued by the Geospatial
Information Authority of Japan (GSI).

±3 ka（上泉水）の熱ルミネッセンス (TL) 年代（奥野・他，2013）が得られている．坂口・他 (2015) は，湯沢溶岩を下段の下湯沢溶岩と上段の上湯沢溶岩に区分し，TL
年代として，下湯沢溶岩（44±7 ka と 43±3 ka），上湯沢
溶岩 (19±4 ka)，さらに三俣山外輪山溶岩（35±6 ka と34±5 ka），三俣山溶岩 (25±7 ka) の年代を報告している．
3．松の台岩屑なだれ堆積物とその周辺地域の地質記載
以下では，地質調査と複数時期の空中写真および旧版
地形図をもとに判読した結果にもとづいて，MDA とその周辺地域の地質層序を述べる．

る．MDA に含まれる材試料の14C 年代は 17,050±60 BP

3-1

で（川辺・他，2015），約 20 cal kBP に相当する．泉水山

MDA の表面には多くの流れ山が点在し，凹凸地形が地形・地質

溶岩の年代は，0.17±0.04 Ma のフィッション・トラック

顕著である (Fig. 2)．その窪地には小規模な湿地や池が(FT) 年代 (Watanabe et al., 1987)，72±6 ka（下泉水）と 44

しばしば点在するが，MDA の上流側の 長者原 付近にはちょうじゃばる320

小林哲夫・筒井正明・奥野充

Fig. 4. Tephra layers and lacustrine sediments that overlie
the debris avalanche deposit at Loc.1 (Fig. 2).
Blocks on the left are a part of debris avalanche
deposit, which is overlain by pumiceous lacustrine
sediments, Kj-A2 and K-Ah from Kikai caldera.

Fig. 6.

View and representative outcrops of Matsunodai debris avalanche deposit.

(a) Large blocks with jigsaw cracks in a flow mound at Loc.1 in Fig. 2, (b) Large blocks with jigsaw cracks in a flow moundat Loc.4, (c) Occurrence of flow mound consisting mainly of block-and-ash flow deposits at Loc. 5, (d) A mound consistingof large blocks of various lithology : altered materials (left) and block-and-ash flow deposit (right) at Loc. 6.

九重火山群，松の台岩屑なだれ堆積物の地質学的研究
Fig. 5.

321

Photos of Mimatayama volcano.

(a) Oblique aerial photograph taken from the south (courtesy of H. Ito). (b) Photo taken from the west. Yuzawa lava is seen
flowing down from Mimatayama. (c) Photo taken from the south-west. Yuzawa lava covers the flow mound of MDA at Loc. 3(Fig. 2).
わら最も大きな湿地であるタデ原湿原（Fig. 2 の Tm）が存在
2

している．MDA の分布面積は約 7 km で，北側に向け界は明瞭であり，湯沢溶岩の崖錐斜面の発達は悪い．境界付近の MDA の堆積面は一部渓流の侵食によって乱さて段階的に高度を下げる 3 段の地形面が識別され，概ねれているが，タデ原湿原の北東に隣接する MDA の流れ

高位面は標高 1040〜990 m，中位面は 990〜930 m，低位

山の一部（地点 3）は湯沢溶岩に覆われている (Fig. 5c)．

面は 930〜830 m である (Fig. 2)．流れ山のサイズは，最3-2大で長径が 500 m を超えるものが存在する．高位面およMDA は典型的な岩屑なだれ堆積物の特徴を示す部分

MDA の露頭記載

び中位面では，長径 200〜300 m 程度のサイズの比較的と，block-and-ash flow 堆積物の特徴を示す部分が存在す

大きな流れ山が多い．それに対して低位面では，長径る．例えば，地点 1 や地点 4 (Fig. 2) では巨大な溶岩の200 m を超えるものもあるが，概ね 200 m 未満のサイズ

岩体が破壊された産状を示し，ジグソークラックも顕著に認められる典型的な岩屑なだれ堆積物である (Figs. 6aの小さな流れ山が多い．
MDA の北東側に広がる平坦面は，人為的改変が広く

and 6b)．一方，地点 5 では，全体が高温酸化を受けたよ

及んでいるが，鳴子川沿いに MDA の堰止で形成された

うな赤みを帯びた色調を呈し，構成岩塊もやや円磨した

湖成堆積物を確認できる．このうち地点 1 (Fig. 2) では，

亜角礫が多く，岩塊と同質の基質からなる火砕流堆積物

Kj-A2 が湖成堆積物を覆う (Fig. 4)．この湖成堆積物はの産状を示す (Fig. 6 c)．地点 6 では変質を受けた堆積物

層厚 2 m 以上で，Kj-Hd 起源の軽石粒を多く含む．Kj-と火砕流堆積物が大きなブロックとして重なり合う

A2 は砂質火山灰層で，ここでの層厚は約 40 cm であり，(Fig. 6d)．

なる こ がわ

近傍地点と比較して 2 倍以上の厚さがある．これは，湿三俣山の北方約 6 km の基盤山地には南に面した緩斜地的環境で火山灰が侵食をあまり受けずによく保存され面があり，地点 7 では最大で層厚 2 m の岩片層がこの緩たためと考えられる．

斜面を覆っている (Fig. 7a)．この岩片層は MDA と同じ

泉水山溶岩は北東麓で Kj-Hd に被覆されている．泉
おくごうがわ

岩質から構成され，層位的にも Kj-A2 の下位，Kj-Hd の水山と流れ山の分布域の間を南北に流れる奥郷川右岸で1.5 m 上位に位置することから MDA に対比できる．こは MDA が Kj-Hd を覆うが，地点 2 などの左岸から泉水の地点での Kj-Hd は，ignimbrite veneer deposit (Walker et

山にかけて MDA は認められない．

al., 1981) に特有なラミナ状の堆積構造を示す．MDA 中

三俣山の最南部の三俣外輪山溶岩には，北側に開いたには直径 1 m を超える大きな岩塊は稀で，50 cm 以下の崩壊地形が認められる (Figs. 2 and 5a)．三俣山溶岩がそ

亜角礫に富む．全般に粒径が小さいためか，ジグソークの崩壊跡を埋めるように位置し，その北西〜北側山麓にラックは認められない．基底部は細粒で，下位のローム

は，指山 (Yb)，湯沢溶岩が分布している．指山は三俣山層と明瞭な境界をもって接しており (Fig. 7 b)，下位層をの北西斜面に生じた小規模な溶岩ドームで，一部で三俣削り込んだ構造も一部に認められる (Fig. 7 c)．ただし，山溶岩を覆い一部で覆われていることから，三俣山溶岩内部にラミナ状の構造は認められず，地層断面からは表の活動途中に形成されていることがわかる．本稿では，面構造を推定することはできない．

ゆびやま

鎌田 (1997) 同様，三俣山溶岩の一部と判断した．湯沢
溶岩は急な溶岩末端崖をもつ厚い溶岩流であり，溶岩の4．議

表面には概ね流れの方向に直行した顕著な溶岩じわと溶

4-1

岩堤防が観察できる．西側から遠望すると，三俣山斜面

MDA が泉水山溶岩から供給されたとする説（鎌田，論
松の台岩屑なだれ堆積物の給源の上方にまで連続しており，山頂付近から流下した状況

1985，1997）は，地質層序や年代値から考えられない．

が観察できる (Fig. 5b)．坂口・他 (2015) は，TL 年代な

一方，東側の湯沢溶岩の南西端の急崖を MDA の給源とどから，湯沢溶岩を下段の下湯沢溶岩と上段の上湯沢溶する説（太田，1991）は，その急崖が MDA の分布域とは岩に区分したが，両者は地形的特徴や岩質が酷似していほぼ逆向きの南西方向に向いており，急崖脚部周辺に堆るため，同じ山頂火口から短期間のうちに流下したと判積物が全く確認できないこと，縦断勾配が上に凸の地形

断した．
MDA の比較的平坦な堆積面と湯沢溶岩の末端崖の境を呈し，明らかに溶岩末端崖だと判断されることから，
その可能性も否定される．

322

小林哲夫・筒井正明・奥野Fig. 7.

充

Occurrence of overspill deposit of Matsunodai debris avalanche at Loc. 7 (Fig. 2).

(a) Overspill deposit mantling a gentle slope. (b) Close-up of the overspill deposit. Fine-grained basal
layer overlies loam deposit with sharp boundary. (c) Erosional contact by overspill deposit.

これまで三俣山が給源候補にならなかった理由は，そぞれの段差が 20〜50 m に達することから，概ね 30 m との北側に分布する湯沢溶岩が，地形的に三俣山に覆われ判断した．現在地表面に出ている MDA の体積は，このており古い（鎌田，1997 ; 太田，1991）と考えられたため層厚と分布面積（約 7 km2）から 0.2 km3 と算出される．

である．現在の三俣山も複数の山体が重なって形成され

MDA は三俣山溶岩や湯沢溶岩などによって一部が被覆た複雑な地形をしており，単純な崩壊地形とは判断しにされており，その部分を考慮すると MDA の体積は三俣

くいのも事実である．そのため，松本 (1983) は三俣山

外輪山溶岩の欠損量 (0.3 km3) とほぼ一致する．

を複成の二重式火山とみなし，小野 (1963)，太田 (1991)

MDA が 3 段の地形面を示すのは，給源に近い高位面

および鎌田 (1997) は，溶岩ドームの活動末期に生じたおよび中位面にサイズの比較的大きな流れ山が多いとい

陥没構造が単成的にできたと考えた．しかし，三俣外輪

うことや基盤地形の形状の影響などが考えられるが，崩山溶岩の崩壊後，その崩壊跡を埋めるように三俣山溶岩壊が段階的に進んだ可能性，異なる流路を使用した可能が形成され，最後に湯沢溶岩が MDA の一部を覆って流性もあるかもしれない．なお，低位面に小さなサイズの下したと考えると，地形・地質関係を矛盾なく説明でき

流れ山が多いのは，流走距離が長くなるにつれて岩塊相る．三俣外輪山溶岩の崩壊による欠損量は，崩壊前の山（宝田，1991）がほぐれて小さくなるとともに基質相に埋体形状を地形的に推定することで約 0.3 km3 と見積もらもれる部分が多くなることが考えられる．

れる．一方，MDA の平均層厚は，比高差が 20〜30 m に

4-2達する流れ山が多数存在すること，3 段の地形面のそれ

MDA は，まず三俣外輪山溶岩から北麓の緩斜面をほ松の台岩屑なだれ堆積物の周辺相

九重火山群，松の台岩屑なだれ堆積物の地質学的研究

323

ぼ真北に進み，約 6 km 先の基盤山地に到達したと推定できる．地点 7 の岩片層 (Figs. 2 and 7a) は，流下してきた岩屑なだれの基質相（宝田，1991）に相当する部分のみが，鳴子川を乗りこえ，南向きの緩斜面に乗り上げて堆積したものである．標高 910 m 以上では堆積物の痕跡は認められないので，MDA は盆地状の低地から約 40 mの高さまで分布していることになる．
このような岩屑なだれが流路の正面や側面の高台に乗り上げる現象は，最近発生した岩屑なだれでも詳しく記
おんたけさん

載されている．特に 1984 年の御嶽山（Endo et al., 1989 ;
三村・他，1988 ; 守屋，1984）や 1997 年の Soufrière Hills(Voight et al., 2002) の例では，高台上での強いせん断に
より堆積物が薄く引き延ばされ，縞模様をなして堆積しFig. 8. Equal-area projection of directions of high-temperature component (HT : 400℃) and low-temperaturecomponent (LT : 100〜400℃) in the blocks of Matsunodai debris avalanche deposit, obtained by stepwise
thermal demagnetization (after Kamata et al., 2001).

ていることが知られている．しかし，高台上の MDA の薄層部では，せん断による層構造や表面構造はまったく確認できなかった．地質時代に発生した岩屑なだれ堆積

400〜100℃にまで冷却した堆積物が，現在の位置まで移物では，その後の堆積物に覆われることが多く，薄い周動・定置したためで，これにより高温の岩屑なだれ堆積

辺相を見出すことも困難なため，詳細な内部および表面物と判断された．しかしこのような解釈は，まったく構造はわからないと考えられる．

別々に運ばれた岩塊の低温成分 (300〜100℃) が揃うの

MDA の北西側の到達限界は明瞭でないが，地形判読であれば問題ないが，全体が 1 つのブロックとして挙動の結果，概ね標高 840 m 付近まで到達していると考えらした場合，崩壊前に山体近傍で獲得した磁化方位を概ねれる (Fig. 2)．北東側への広がりも，湖成堆積物に埋積維持したまま移動・定置する可能性があり，必ずしも高されているため明確ではないが，埋積されなかった Kj-

温定置の証拠とはなりえない．渡辺・他 (1999) で「高温Hd からなる小丘の地点 8 では岩屑なだれ堆積物の痕跡成分が揃う傾向がある」とされた直径 1.5 m 以上の岩塊が認められない．

でも揃っていない方が多い．また直径が 1.5 m 未満の岩

4-3

地点 5 での産状を中心にした岩石磁気データの塊ではすべて不揃いである．すなわち，MDA は山体近再検討

傍で冷却する際に獲得した磁化方位を維持した岩塊や火MDA の分布域の中央付近にある地点 5 (Fig. 2) の流れ

砕流堆積物が崩壊し，そのブロックが現在の位置に移山では，岩石磁気データが報告されている（鎌田・他，

動・定置したと考える方が，鎌田・他 (1996) および渡辺・

1996，2001 ; 渡辺・他，1999）．以下では，本稿で明らか

他 (1999) の測定結果をよく説明している．すなわち，になった噴火史を踏まえ，これらの結果を再検討する．

MDA は高温定置したものではないと判断できる．

鎌田・他 (1996) は，地点 5 において携帯用フラックス
ゲート磁力計で MDA の岩塊 5 個を測定し，高温の岩塊

5．まが存在することを指摘した．渡辺・他 (1999) は，地点 5

本稿では，九重火山群北麓に分布する MDA 周辺の噴とめを含む 4 箇所で段階熱消磁によって磁化方位の変化を測

火史を堆積物の地質記載をもとに明らかにし，MDA の定した．地点 5 と他のもう 1 箇所で高温成分が揃う傾向

給源が三俣外輪山溶岩であると結論づけた．崩壊した三を認めたが，他の 2 箇所では不揃いであった．また地点

俣外輪山溶岩の欠損量は約 0.3 km3 である．一方，現在

5 でも，直径 1.5 m より小さな岩塊では高温成分が揃わ地表面に出ている MDA は，分布面積が約 7 km2，平均層ない結果を示した．鎌田・他 (2001) も地点 5 において厚が約 30 m と推定され，体積は 0.2 km3 となる．MDA

精度を上げた段階熱消磁および段階交流消磁実験を行の被覆された部分を考慮すると，MDA の体積と三俣外

い，直径 1.5 m 以下の小岩塊では，高温成分（400℃以上）

輪山溶岩の欠損量とはほぼ一致する．MDA は 3 段の地の方向は揃わないが (Fig. 8a)，低温成分 (300〜100℃) が形面を形成し，流走方向の正面にある基盤の緩斜面を少現在の磁北から約 90°西に振れた方向に揃うものがある

なくとも 40 m 以上の高さにまで乗り上げ，山麓の盆地ことを示した (Fig. 8b)．ただし，同一の磁化傾向を示す

では谷の出口をふさぎ，一時的な堰止湖を出現させた．

岩塊は，露頭内で近接しており，1 つのブロックとして

MDA の発生時期は約 20 cal kBP である．また，MDA の

挙 動 し た と 考 え た．低 温 成 分 が 揃 う の は，崩 壊 後

中央付近にある地点 5 の流れ山で露頭観察と岩石磁気的324

小林哲夫・筒井正明・奥野

データを見直したが，「高温」で堆積した証拠は認められ
なかった．
謝

辞

査読者の伊藤英之（岩手県立大），星住英夫（産総研），
下司信夫（産総研）及び編集担当の長谷川健（茨城大）の各氏には，有益なコメントをいただき，本稿は大幅に改善された．齋藤武士氏（信州大）には，岩石磁気に関する問題で議論していただいた．記して感謝いたします．
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（編集担当

長谷川健）