火山 第 59 巻 ( 2014)
第 4 号 241-254 頁

論 説

最近 5000 年間の九重火山における水蒸気噴火の発生履歴
伊 藤 順 一＊・星 住 英 夫＊・川 辺 禎 久＊
（2014 年 8 月 30 日受付，2014 年 11 月 10 日受理）

Eruptive History of Phreatic Activity of Kuju Volcano during the Recent 5,000 YearsJunʼichi ITOH＊, Hideo HOSHIZUMI＊ and Yoshihisa KAWANABE＊
Kuju volcano is located along the northeastern side of the Beppu-Shimabara Graben in Kyushu Island. This
volcano consists of small strato-volcanoes and lava domes. This paper reports on stratigraphy of tephra deposits byphreatic eruptions above Danbaru scoria (ca. 5-6 cal kBP). The six fallout deposits, which are phreatic origin, are14
identified by the field survey around the proximal area and the detailed C dating. The six fallout deposits are named as
Kuju phreatic deposit 6 to 1 in ascending order. The eruption ages are cal BP 3610-3714, 2887-3065, 2356-2700, cal
AD 214-387, 893-1152 and 1283-1393. The eruption interval is about 500±200 years. The most voluminous phreatic
6 3
eruption in Kuju volcano is Kj-ph6, and itʼs volume is ca. 6.1×10 m . The argillaceous pyroclastic deposit, which was
deposited by the surface failure around hydrothermal field, and related lahar and reworked deposits are recognized.
These deposits were formed in cal AD 892 to 1152.
14
Key words : Kuju volcano, phreatic eruption, phreatic tephra, C age
1．は じ め にでは，山頂部に過去の小規模な水蒸気噴火堆積物が保存

水蒸気噴火は，類質・異質物質の噴出で特徴付けられされていることが確認されたが，限られた地点での調査

る噴火様式の一つで，一般に比較的小規模な火山活動でであり，しかも層相上の特徴だけでは各テフラの対比があることが多く，噴出物の分布範囲は比較的狭く，被害困難であったことから，噴火頻度やその発生位置を明ら

発生域も限定的である．しかしながら，火口や地熱・噴かにすることができなかった（伊藤・他，1996 ; 科学技術

気地域の近傍にまで開発が進んでいる場合には，水蒸気庁研究開発局，1997）．その後，筆者らは現地調査を継続

噴火であっても人的・経済的被害が生じることがある（例

し，多数の地点で露頭観察を行うと共に，14C 年代値をえば，1995 年 2 月長野県安房峠中ノ湯（三宅・小坂，1998）

蓄積してきたが，「九重火山地質図」（川辺・他，印刷中）や 1997 年 5 月秋田焼山澄川温泉（塚本・他，1998）なの作成にあわせて，改めて露頭調査結果を再確認した上．一方，水蒸気噴火が，マグマ噴火の前駆的な活
ど *追記）

で，本論をまとめた．

動として発生する場合がある（例えば，雲仙普賢岳の本論の特徴は，1) 水蒸気噴火は噴火規模が小さいため

1990 年 11 月 17 日の噴火（渡辺・他，1992）など）．このに，山麓部での地質調査だけではその噴火の痕跡を十分ように，水蒸気噴火は火山災害の発生要因の 1 つとしてに把握することが困難である点を鑑み，火口や地熱活動

重要な現象であり，過去の噴火事例に対する発生位置や＊履歴およびその推移に関する情報は，防災対策の検討において重要な基礎情報となるものである．
本研究は，九重火山で 1995 年に起きた水蒸気噴火（星住・他，1996）に関連した緊急調査の一環として，山頂部で現地調査を行ったことを発端とする．この緊急調査＊〒305-8567 茨城県つくば市東 1-1-1
産業技術総合研究所 活断層・火山研究部門
AIST, Institute of Earthquake and Volcano Geology,
Tsukuba Central 7, 1-1-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki 305-

追記
本論投稿後，2014 年 9 月 27 日午前 11 時 52 分頃，御嶽山で水蒸気噴火が発生した．登山道および山頂から500 m 以内の地域に複数の火口が開いたこと，秋の行楽シーズン，天候の良い土曜日のお昼時であったこと等から，死者・行方不明者 60 名を超える甚大な被害が生じた．被災された方々に心よりお見舞い申し上げる．
8567, Japan.
Corresponding author: Junʼichi Itohe-mail: itoh-j@aist.go.jp

242

伊藤順一・星住英夫・川辺禎久

域近傍域において調査を行うことで噴出物の把握に努めは，噴火初期の地熱地帯の表層爆発の後，新たなマグマ

たこと，2) 水蒸気噴火堆積物は，堆積物の特徴だけからが関与した噴火活動に遷移したが，その後地下でのマグ14は対比が難しいことから，多数の C 年代測定結果を活マ貫入が停滞したと考えられている（波多江・他，1997）．

用し，その噴火層序の確立を試みたことである．
3．水蒸気噴火堆積物と14C 年代
2．九重火山の概要
2-1

3-1

九重火山の形成史

調査地点

地表および空中写真を用いた地形判読によると，九重

九重火山は中部九州の別府-島原地溝内に位置する活火山を構成する溶岩の山腹や頂部には，直径数十 m〜100

火山で，安山岩〜デイサイト質の溶岩ドームや火砕丘か

m 以下の円弧状の地形が多数認められる (Fig. 1)．これ

ら構成される．九重火山の形成史を概観すると，初期にらは溶岩流出後の爆裂火口と考えられるが，その形成年は中規模の火砕流（下位より宮城，下坂田，飯田火砕流）

代はこれまでのところ不明で，後述する一例を除いて水しもさか たはん だ

噴火が頻発した．阿蘇火山起源の火砕流堆積物との層位

蒸気噴火堆積物との対応関係も明らかでない．例えば，関係や FT 年代，14C 年代に基づき，最下位の宮城火砕流

久住分れの西方約 1 km の西千里浜の南縁には，直径 20

堆積物の噴火年代は約 13 万年前，飯田火砕流の噴火年

cm にも達する複数の石質岩塊が，下位の段原降下スコ

代は約 5〜4 万年前と推定されている（川辺・他，印刷中）．

リア（以後 Kj-DS : 鎌田，1997）や鬼界アカホヤ火山灰

一方，山体を構成する溶岩ドームや火砕丘の噴火層序は，(K-Ah) を変形させたインパクト構造を作っている．変広域テフラや九重火山起源の指標テフラの被覆関係を基形構造からは，岩塊の飛来方向が観察地点の東方であるに編まれ，約 1.5 万年以降は平治岳や大船山など九重火ことを示しているが，その方向には複数の火口状地形が山東部で主に溶岩ドーム群や火砕丘を形成する噴火が活認められること，岩塊の落下時代が層序学的に特定でき動の主体となった（川辺・他，印刷中）．最新のマグマ噴ないこと等から，噴出源は特定できていない．

ひい じ だけたいせんざん

くじゅうわかにしせんりがはま

だんばる

火は約 1600 cal BP の安山岩質マグマによる黒岳溶岩

水蒸気噴火による噴出量は比較的少ないために地質学

ドームの形成とそれに伴う小規模な黒岳火砕流の発生で的な時間スケールでは堆積物として残りにくい．このた

ある (Kamata and Kobayashi, 1997)．一方，噴気・地熱活め，地質学的手法により過去の水蒸気噴火の噴火履歴を動については，奈良時代初期から記録に残されており，明確にするためには，前述したような火口状の地形など

星生山 の北東山腹では活発な噴気・硫気孔群が現在もの水蒸気噴火の痕跡と思われる地域や地熱地域近傍の登活動を続けている．九重火山では噴気活動が活発なこと

山道沿い，また，小規模な噴火堆積物であっても地層とに伴い，地熱変質地帯における噴気突出あるいはそれにして保持されやすい山間低地や下刻する河川沿いを中心伴う表層爆発が発生しており，史料火山学的手法によりに地質調査を行う必要がある．また，1995 年の噴火直後

ほっしょうざん

寛文二 (1662) 年，延宝三 (1675) 年，元文三 (1738) 年，の緊急調査（伊藤・他，1996 ; 科学技術庁研究開発局，

安永六 (1777) 年の 4 回の活動が確認されている（井村・1997）で実施された小規模なピット掘削による堆積物調

鎌田，1996）．

査も有効な研究手法の一つである．

しかしながら，地質学的手法による九重火山の水蒸気

3-2

水蒸気噴火堆積物

噴火の研究に関しては，奥野 (2002) により 2 層の類質

調査範囲内の数十カ所で，黒ボク土（有機質土壌）にテフラが報告されているが，九重火山のテフラ層序を総挟まれる複数枚の粘土質火山灰を確認することができ括した長岡・奥野 (2014) にもとりまとめられていない．
2-2

1995〜96 年の水蒸気噴火

た．代表的な露頭の柱状図を Fig. 2 に示す．最も代表的ちょうじゃばるな露頭としては，九重火山の中央部では 長者原 から星すが もりごえ九重火山最新の水蒸気噴火は 1995 年 10 月 11 日に起生山に至る諏蛾守越付近（地点 d），東部では坊ガツルか

こった．この噴火では星生山溶岩の鞍部にほぼ東西に並ら法華院温泉に向かう登山道沿いの地点 k である．露頭

ぶ火口列を新たに開いた．10 月 11 日から 12 日の活動

観察結果に基づく水蒸気噴火堆積物物を中心とした模式で放出された火山灰は約 2×104 m3，泥流は約 1×103 m3

柱状図を Fig. 3 に示す．なお分布域の相違から水蒸気噴と推測される（東大地震研・他，1995）．その後，翌年の火堆積物と層位関係を確認することができなかった一部

ほっ け いん1996 年 2 月までは何回か火山灰の噴出を繰り返したが，の九重火山起源の火山灰層（ガラン台降下スコリア（川噴出した火山灰からは，極少量ながらマグマ物質と思わ

辺・他，印刷中）および黒岳降下火山灰層（長岡・奥野，

れる発泡した新鮮な火山ガラスが見いだされ（中田・他，

2014）など）については，本論では言及していない．

1996），活動の経過と共に火山ガラスの含有量の増加が九重火山で確認された粘土質火山灰はいずれも層厚認められた．以上のことから，1995〜96 年の噴火活動

1〜10 cm 程度で，色調に若干の差違が認められるが白色最近 5000 年間の九重火山における水蒸気噴火の発生履歴

243

Fig. 1. The location map of the field observation points. Columnar sections for location “a” to “u” are shown in Fig.2.
Refief map was drawn by NMVr, which used 10 m DEM (volcanoes) by Geospatial Information Authority of Japan(GSI). NMVr is a DEM viewer software, which is distributed as shareware from http : //www.jizoh.jp/.

〜黄白色の粘土質で，その岩相は類似しており，露頭観

ために，これらの鍵テフラとの層位関係が全ての露頭で察だけから各ユニットを明瞭に識別することは困難であ確認できたわけではない．そこで，粘土質火山灰の層序

る．粉末 X 線回折法分析によると粘土質火山灰の構成を確立するために，噴出物直下の黒ボク土に対して 14C

物はスメクタイトやクリストバライトなどの熱水変質鉱

年代測定を多用し，その結果を参考にした．

物が大部分であり，実体顕微鏡下で粒子構成物を観察し14

C 年代値を活用したテフラ対比においては，粘土質たところ，様々な程度に熱水変質を被った岩片の破片が火山灰の産状が明瞭で，近接した複数の露頭間で類似し大半を占め，その他として斜長石や角閃石などが認めらた14 C 年代値が得られる事を条件とした．その結果，6れた．また，極少量（5 vol% 以下）の火山ガラスが含ま層準の粘土質火山灰を認定した．本論ではこれらを一括れるが，火山ガラスの形態や EDS による主成分化学組

して九重水蒸気噴火堆積物群と称し，奥野 (2011) のテ

成分析によると，類質あるいは異質物質と考えられる．

フラ層の命名指針に従い，上位から下位に向かって九重以上のことから，九重火山で確認された粘土質火山灰に水蒸気噴火堆積物 1 (Kj-ph1) 〜九重水蒸気噴火堆積物 6

おいては，いずれも熱水変質地域における水蒸気噴火に(Kj-ph6) と命名する（各テフラについては，4-1 節に記よって放出されたものと考えられる．
本論で報告する粘土質火山灰は，K-Ah より上位のも載する）．なおこのうち 2 層準は奥野 (2002) の久住分れ
テフラと硫黄山テフラに相当する．

ので，九重火山を起源とする A1 降下火山灰（以後 Kj-

また，これ以外に，単独の露頭でしか確認できない粘A1 と略称 : 鎌田，1997），Kj-DS，大船 降下火山灰（Kj-

土質火山灰や，色調が暗褐色を呈する風化した火山砂層

Ta : 川辺・他，印刷中），米窪安山岩質降下火山灰（鎌田，が確認された．これらについては，今後のより詳細な調1997）を再定義した米窪降下スコリア（Kj-KS : 川辺・他，

査で噴火堆積物として認定される可能性があるが，本論印刷中）との層位関係が確認できる．しかしながら，前ではそのいくつかについて14C 年代値を記述するにとど述したように粘土質火山灰の層相は類似しており，しかめ，今 後 の 研 究 に 資 す る デ ー タ を 提 供 す る．ま た，も山岳域の登山道沿いの露頭では観察範囲が限定される

北千里浜や坊ガツルを埋積している堆積物中には，エピ

たいせん

こめくぼ

きたせんりがはま244

伊藤順一・星住英夫・川辺禎久

Fig. 2. Correlative stratigraphic columns for representative sections for Kuju volcano. Locations are shown in Fig. 1. Ages
are shown as BP by 14 C dating method. Kj-A2; A2 ash, K-Ah; Kikai-Akahoya tephra, Kj-A1; Kj-A1 ash, Kj-DS;
Danbaru scoria, Kj-KS; Komekubo scoria, KPD; Kitasenrigahama argillaceous pyroclastic deposit, Kj-Ph1 to 6; Kuju
phreatic tephra 1 to 6.
14

ソデックなイベントによりもたらされたと考えられる粘3-3

土質の風化した火山灰層や土石流堆積物が挟在される．

粘土質火山灰の噴出年代を推定するために，それらがC 年代測定の概要

これらは，何らかの火山現象に由来する二次堆積物の可覆う黒ボク土の14 C 年代の測定を行った．分析試料は，能性もあるが，本論では，特に堆積年代がほぼ一致した

年代測定対象テフラの下位 3 cm 以内の黒ボク土を採取

顕著な堆積物についてのみ，4-2 節で報告するに留めた．

した．年代測定は β-ANALYTIC 社に依頼し，14C 濃度測

最近 5000 年間の九重火山における水蒸気噴火の発生履歴

245

なることから，大船山付近を噴出源にもつと思われる．
また，露頭地点が限られるため地層としての明確な追跡はできていないが，諏蛾守越登山道沿いの露頭（Figs. 1
and 2 の d 地点）では，黒ボク土に挟在される本テフラの層準には，コゲ茶色の火山礫混じり風化火山砂土壌が認められる．このことから，純層として保存されるほどではなかったが，本テフラの降下による砕屑粒子の供給量の一時的な増大は九重火山中央部にまで及んだと考えられる．
［14C 年代］
本テフラ直下の黒ボク土からは 3 つの14C 年代が得られた (Table 2, Fig. 5)．14C 年代の中央値は 4,090〜4,430
BP であるが，誤差範囲を考慮した 10 % 以上の確率を示す暦年較正年代の平均値は 4.7〜4.8 cal kBP (4,704〜4,863
Fig. 3. Schematic columnar section of tephra deposits
above the Kj-A2.

cal BP) である．
4-1-2

米窪降下スコリア（略称 : Kj-KS）［産状］
鎌田 (1997) の米窪安山岩質降下火山灰に対比される
定には液体シンチレーションカウンターを用いた β 線

が，後述の理由により川辺・他（印刷中）により米窪降

計測法と加速器質量分析法が適用された．14 C 年代は，

下スコリア（略称 : Kj-KS）に変更された．Kj-Ta の上位

13

C 値により同位体分別効果が補正され，を 25〜40 cm の明瞭な黒ボク土を挟んで覆う，岩片を伴14

C 半減期としては 5568 年を用いて算出されている．

う灰色を呈する発泡の悪いスコリア質火山灰層である．

また，14C 年代（AD 1950 を 0 年とする）から暦年代への大船山山腹では黒ボク土に覆われるが，坊ガツル西部付

較正には，暦年較正プログラム CALIB ver. 7.0.1 (Stuiver

近ではスコリア混じりの黒ボク土を介して，灰色火山灰

and Reimer, 1986 ; Stuiver et al., 2014) を用い，較正データの散在ユニット（後述する Kj-ph6）に覆われる．

試料ごとの δには Reimer et al. (2013) の IntCal 13 を適用した．各分析
試料に対する14C 年代測定結果を Table 1 に示す．

大船山西部〜坊ガツルにおいて黒ボク土中のスコリアに富む灰色火山灰層として確認され，大船山西部の登山道沿いでは下位の火山豆石組織を残して堆積する層厚 2

4．段原降下スコリアより上位のテフラ

cm 程度の細粒火山灰と，その上位のスコリア質火山灰

4-1に区分できる．坊ガツル周辺では下部の細粒火山灰はほ

降下テフラ

4-1-1

大船降下火山灰（略称 : Kj-Ta）

とんど確認できなくなり，岩片が黒ボク土中に散在する［産状］産状となる．全般としてスコリア質火山灰であることか

大船山山腹の登山道および坊ガツル周辺で明瞭に確認

ら，川辺・他（印刷中）により名称変更がなされた．

され（Figs. 1 and 2 の d, j, k, i 地点），諏蛾守越北部では黒［14C 年代］

ボク土中の砂質土壌層として確認される．Kj-DS と Kj-KS

本テフラ直下の 5 試料について14C 年代を求めた．試との間に存在する岩片質火山灰として，川辺・他（印刷料 p-1 は他の試料に比較すると若干古い年代値を示す中）により認定・命名されたものである．大船降下火山

が，層相・分布域共に Kj-KS と認定して矛盾がない．そ灰は，大船山山腹では Kj-DS の上位 15〜30 cm を黒ボク

こですべての14C 年代を用いて暦年較正年代の平均値を土を挟んで存在する岩片を伴う発泡の悪いスコリア質火求めた結果，3.7〜3.9 cal kBP (3,715〜3,862 cal BP) となっ

山灰で，全体として灰色〜茶褐色を呈する．大船山山腹

た (Table 2, Fig. 5)．

では層厚は 15 cm で，スコリア粒径は 1〜2 cm である．

4-1-3

九重水蒸気噴火堆積物 6（略称 : Kj-ph6）

大船山山体から離れると急速に不明瞭となり，坊ガツル

本研究の結果，九重火山において Kj-DS より上位のテ周辺では黒ボク土中に岩片が散在する灰白色帯として認

フラ群の中で水蒸気噴火による複数の粘土質火山灰のめられる．明瞭な層厚変化は認められなかったが，大船

内，最下位の層準にあたる．奥野 (2002) により認定さ山を中心に複数の地点に露出し，坊ガツルの東部地域でれた星生山周辺の 2 枚の類質テフラの内，久住分れテフは黒ボク土との境界が明瞭で，スコリアの粒径も大きく

ラに相当する．

くじゅうわか246

伊藤順一・星住英夫・川辺禎久

Fig. 4. Photographs for tephra layers for Kuju volcano. a) Phreatic and magmatic tephra layers at
Bogatsuru (Loc. k). Kj-ph6 is present between Kj-ph5 and Kj-KS. b) Phreatic tephra deposits (Kjph6 and Kj-ph2) and magmatic tephra (Kj-DB and Kj-A1) at the outcrop near Sugamorigoe. Loc. d.
c) Kj-ph1 and 2 and lahar deposits at east area of Kitasenrigahama, in Loc. g. d) Kj-ph1, lahar
deposits and reworked deposits at Bogatsuru, in Loc. l. e) Kitasenrigahama argillaceous pyroclastic
deposit. Location is near the Loc. g. f) Aerial photograph for the Kujuwakare crater, which erupted
Kj-ph6. Abbreviations for pyroclastic units are same as Fig. 2.

本火山灰は乳白〜黄土色の粘土質火山灰層で，坊ガツ

Kj-KS と Kj-ph5 の間の灰色帯に本テフラが存在する．

ル西部の k 地点 (Fig.1, 2) において Kj-KS の岩片が散在

奥野 (2002) は久住山周辺の等層厚線図しか示さなする黒ボク土を覆い，北千里ヶ浜より西部では Kj-DS をかったが，本調査の結果，このテフラの分布は久住分れ

層厚 40〜50 cm の黒ボク土を介して覆う．また，前述の避難小屋付近を中心として，主に北東方向に広がり，坊ように坊ガツル付近（k 地点 ; Figs. 1 and 2）では，Kj-KS

ガツルから中岳周辺に達する (Fig. 6)．層厚 10 cm の等

上部の岩片混じり黒ボク土を覆う．Fig. 4 (a) には k 地点

層厚線をもとに，Hayakawa (1985) の経験式を用いて噴の露頭写真を示したが，遠望写真では分かりにくいが，出量を概算すると，6.1×106 m3となる．

最近 5000 年間の九重火山における水蒸気噴火の発生履歴
Table 1.

247

List of 14C dating (to be continued)

久住分れ鞍部で層厚 1 m 以上に及び，直径 10 cm 大のにより，久住分れ避難小屋が立地する直径約 100 m の低岩片を伴うことから，本堆積物の噴出源は奥野 (2002)

平な円形凹地 (Fig. 4 (f)) とされており，これを本論も支248

伊藤順一・星住英夫・川辺禎久
Table 1.

List of 14C dating (continued)

持する．久住分れ周辺に分布する本堆積物には成層構造

れる．

を示す褐鉄鉱の破片や褐鉄鉱にコーティングされた礫［14C 年代］（直径数 cm）が散在することなどから，熱水・温泉滞留

本テフラについては，8 つの14 C 年代を求めた．土石が生じていた地熱変質域が爆発的な現象を発生すること

流としての産状を示す堆積物直下の試料 (a-1) も含まれで火口地形を形成したものと思われる．

ているが，14C 年代の中央値は 3,140〜3,590 BP の範囲内

くつかけやままた，九重山西部の沓掛山の登山道に沿って，このテにある．すべてのデータを用いた暦年較正年代の平均値

フラと同層準に，層厚が 20 cm〜50 数 cm に局所的に変は 3.6〜3.7 cal kBP (3,610〜3,714 cal BP) である (Table 2,化し，粒径 1 cm に達する変質岩片を含む淘汰の悪い粘Fig. 5)．これは，層序として下位の Kj-KS の平均年代値

土質堆積物が分布する（Figs. 1 and 2 の a 地点）．これをよりも若干若い値となっており，層序的にも矛盾のない

奥野 (2002) は，火山灰降下に伴う土石流堆積物としてものとなっている．

いる．同質の堆積物は，北千里浜の東方や，中岳南方に4-1-4も認められる．本テフラの分布域内及びその周辺の斜面

坊ガツル西部（k 地点）で Kj-ph6 の上位の上位 22 cm

九重水蒸気噴火堆積物 5（新定義 : Kj-ph5）

低所や谷底部で確認されることから，起伏に富む地形をを覆う灰白色の粘土質火山灰で，この地点では Kj-ph6

覆った Kj-ph6 が土石流として再移動したものと考えらは黒ボク土中に散った産状を示すが，Kj-ph5 との間に明最近 5000 年間の九重火山における水蒸気噴火の発生履歴
Table 2. List for 14C dating results for tephra layers andpyroclastic deposit from Kuju volcano.

249

厚 60 cm に達する複数ユニットからなる白色粘土質の二次堆積物に覆われる黒ボク土である．この試料採取地点
では，下位に Kj-ph6 に対比される白色粘土質火山灰が認められ，14C 年代も矛盾が無いことから，Kj-ph5 の噴火年代とした．3 試料に対する暦年較正年代の統計的平均値は 2.9〜3.1 cal kBP (2,921〜3,065 cal BP : probability>
10 %) となる (Table 2, Fig. 5)．
4-1-5

九重水蒸気噴火堆積物 4（新定義 : Kj-ph4）

坊ガツル西部（k 地点）で Kj-ph5 の上位 24 cm を覆う
灰白色の火山灰層で，黒ボク土中に散在する傾向にあり，露頭内でも連続性は悪い．坊ガツル周辺でのみ確認されており，大船山西部の登山道沿いでは，地表下 20〜30
cm 付近に存在する層厚 3〜5 cm の黄白色火山灰層として比較的明瞭に認められる．露出状況から考えると，噴出源は大船山周辺の可能性も考えられる．
［14C 年代］
大船山西部山腹および坊ガツルを埋積する堆積物中の2 試料 (r-1, m-1) の14 C 年代を本テフラの年代値とす
る．14 C 年代は，2,410±40 BP および 2,480±50 BP で，
10 % 以上の確率を示す暦年較正年代の統計的な平均値は2.4〜2.7 cal kBP（2356〜2541 および 2631〜2700 cal BP）の範囲内にある (Table 2, Fig.4)．坊ガツルの地点 n において，地表近傍に層厚 10 cm 程度の岩片を含む黄白色風化火山灰層が認められるが，14C 年代が 1,330±50 BP（試料 n-1）であり，本テフラの年代値と 1,000 年以上隔絶していることと，後述する北千里浜粘土質火砕堆積物の年代値に近いことから，本テフラとは認定しなかった．
4-1-6

九重水蒸気噴火堆積物 3（新定義 ; Kj-ph3）

諏蛾守越（d 地点）においては，Kj-ph6 の上位 1.1 m にあり，層厚 18 cm に達する暗黄灰色を呈する粘土質火山
灰である．奥野 (2002) による硫黄山テフラ (Kj-Iw) に相当する．本研究で確認された九重火山から噴出した粘土質火山灰の内，上位から 3 番目のものであることから
Kj-ph3 とする．本テフラが確認される地点は北千里浜周辺で，その分布から奥野 (2002) は噴出源を硫黄山付
瞭な黒ボク土が挟在される．坊ガツル周辺でも分布が確近と考えた．しかしながら，北千里浜の南〜東部では層認され，純層として保存される（m 地点）ほか，層理が厚が厚く，直径数 cm に達する岩片に富む産状を示す．

不鮮明な二次堆積物（n 地点）としても保存される．層

例えば，e 地点では層厚が 40 cm を超え，直径 15 cm に達準を示す鍵テフラも不明確なことが多く，14C 年代をもする変質岩片，褐鉄鉱破片を多量に含む．この層相は，とにテフラ対比を行った．また，諏蛾守越（d 地点）で中岳に連続する溶岩ドームの斜面（標高 1520 m 付近 : 北は，Kj-ph6 の上位に黒ボク土を介して，暗黄土色の土壌

千里浜の底部の標高は 1460 m 程度）を薄く覆うことか

質火山砂層が複数層準で確認されるが，変質物質の散在

ら，淘汰の悪い降下堆積物と推定される．以上の産状か層準が確認できなかったため，本テフラとの対比には至ら，本火山灰の噴出源は，現在は埋積されてしまっていらなかった．

る北千里浜内の東部と考えた方が妥当と思われる．山塊

14［ C 年代］に囲まれた低地部から上空に飛散した火山灰の一部が，3 試料について14C 年代を求めた．このうち，n-2 は層硫黄山から諏蛾守越に至る鞍部を超えて北側斜面に堆積

250

伊藤順一・星住英夫・川辺禎久

Fig. 5.

Calibrated 14C age for tephra layers and pyroclasatic deposit in Kuju volcano.

た．14C 年代は 1,670±40 BP および 1,880±50 BP で，暦年較正年代の統計的な平均値は 3〜4 世紀 (cal AD 214〜387) を示す (Table 2, Fig. 5)．
4-1-7

九重水蒸気噴火堆積物 2（新称 ; Kj-ph2）

諏蛾守越（d 地点）の地表面から下部 30 cm 付近に認められる層厚 8 cm の黄白〜白色粘土質火山灰．北千里
浜では，表層を覆う土石流堆積物下の黒ボク土と土壌質
火山砂互層に認められる 2 層の白色粘土質火山灰の内，下位の白色粘土質火山灰に対応する．確認地点は，諏蛾
守越から北千里浜の東部地域のみで，噴出源・分布範囲は特定できていない．
［14C 年代］
2 試料 (g-2, d-2) の14C 年代は 940±60 BP および 1,030±50 BP で，暦年較正年代の平均値は 9 世紀末〜12 世紀(cal AD 893〜1052, 1080〜1152) を示す (Table 2, Fig. 5)．
なお，d 地点で本テフラの上位の黒ボク土 (d-1) からは地質層序と逆転する14C 年代 (1,610±60 BP) が得られてFig. 6. Isopach map of Kj-ph6. Topographic map was
drawn by NMVr, which used 10 m DEM (volcanoes)
by GSI.

いる．上位層は地表面から続く不明瞭な火山砂層であるすることで，奥野 (2002) が示した分布がもたらされた値を本テフラの年代として採用した．これまでのとこと考えられる．

ろ，Kj-ph5 の噴火に対応すると思われる古記録は確認さのに対し，試料 d-2 上位の白色粘土質火山灰層は保存状
態の良い降下火山灰層であることから，試料 d-2 の年代

14［ C 年代］北千里浜東部と諏蛾守越の 2 試料から14C 年代を求めれていない．

最近 5000 年間の九重火山における水蒸気噴火の発生履歴
4-1-8

九重水蒸気噴火堆積物 1（新称 : Kj-ph1）

251

形成域への火山砂の一時的な供給増加がこれらの堆積物

北千里浜の南東部および中岳の南方において最上位でをもたらしたものと考えられるが，その要因は必ずしも確認される灰〜黄灰色粘土質火山灰である．北千里浜東

噴火活動による砕屑粒子の供給だけでなく，噴気地帯の部（f 地点）では，地表から 40〜50 cm 下位に灰白色火山拡大に起因する裸地の拡大による飛散土砂の供給など多灰として特に明瞭に確認される．北千里浜で層厚 3〜5様であると推定される．また，北千里浜の底部には黒ボ

cm を示すが，複数地点の観察において層厚変化の傾向

ク土を覆う厚い粘土質火砕岩層が確認できる．本論では明らかでなく，噴出源は特定できていない．

は，これらすべてのテフラについて詳細な検討を行うこ［14C 年代］とはできなかったが，比較的層厚が厚く，特徴的な堆積3 地点において本テフラ下位の黒ボク土から14C 年代物に対して14C 年代測定を行った．その結果，複数地点が測定された．その結果，得られた暦年較正年代の統計

で14C 年代値が極めて整合性の良い結果が得られ，九重

的平均値は cal AD 1283〜1324, 1345〜1393 で，本テフラ

火山における何らかの地質変動現象に対応する堆積物とを覆う黒ボク土 (f-2) からは cal AD 1415〜1665 の値が得考えられたことから以下に記述する．
4-2-1

られている (Table 2, Fig. 4)．このことから，Kj-ph1 の噴

北千里浜粘土質火砕堆積物（新称 : KPD）

北千里浜には，地表面から 80 cm 下位より最大層厚 1

火年代は 13 世紀末〜14 世紀と判断される．
これまでに実施されてきた九重火山に対する史料火山

m に達する粘土質火砕堆積物が存在し，黒ボク土を覆っ学的研究（井村・鎌田，1996）では，成因を問わず地表ている（g 地点，その近傍の露頭写真が Fig. 4 (e)）．本堆に火砕物を飛散させる激しい火山活動としては，寛文二積物は粘土質の基質部が大部分を占め，その中に粒径数(1662) 年以降のものしか知られていない．本テフラは，

cm〜10 cm に達する岩塊が混在する淘汰が悪い火砕物で堆積物として確認される粘土質火山灰の最上位のものである．全体としては青灰色を呈するが，上面は黄褐色にあるが，その14C 年代は江戸時代以前を示しており，歴漸移し，上下方向に伸びるクラックには褐鉄鉱が析出し史記録に残される噴火活動に対比される堆積物は現状のている．明瞭な堆積構造は認められない均質な堆積構造

地質調査では確認できない事となる．

を持つことから，本火砕堆積物は一挙に堆積したイベン

4-1-9

対比ができなかった堆積物

ト性堆積物と考えられ，クラックは堆積後，乾燥化に伴大船山西部への粘土質火山灰の分布を確認するため

う体積収縮により生じたものと思われる．本堆積物は北に，鉢窪（s 地点）で確認された粘土質火山灰について

千里浜の平坦部を埋め，その表面から数 m 上位となる

14

C 年 代 測 定 を 行 っ て い る．こ の 地 点 は，大 船 山 と

北千里浜南部のなだらかな斜面を僅かにアバットする様

立中山 に挟まれ，周辺には火口地形と思われる地形もに分布する．北千里浜において特徴的な堆積物であるこ認められることから，九重山東部の火山活動の履歴を編とから北千里浜粘土質火砕物と命名する．また，底部にたっちゅうさんむ上で重要な観察地点と思われる．s 地点は，地表 1 m

黒ボク土が認められ，葦に似た中空の茎を持つ植物片が以深まで殆ど黒ボク土からなり，黄褐色〜黄土色を呈す

混入することから，現在よりも植生が発達していた山岳

る層厚 1〜4 cm 程度の連続性の悪い風化火山灰層が 2 層低地である北千里浜が本火砕堆積物により埋積されたと準で確認された．層序関係としては間に 70 cm 近い黒ボ

推測される．この堆積物に含まれる植物遺骸 (g-3) はク土を間に挟むにもかかわらず，2 試料 (s-1, s-2) の14C

14

C 年代値 1,510±40 BP を示した．

年代は，14C 年代値が殆ど同じで，しかも層序と逆転す

また，坊ガツルは大船山-平治岳-三俣山に取り囲まれる結果（上位の s-1 から 1,080±40 BP，下位の s-2 からた高原湿地で，この低地を下刻する鳴子川の両岸に堆積980±30 BP）が得られた．この値は Kj-ph2 と類似する物の断面が露出する（例えば，Fig. 4 (d)）．構成物は黒ボが，火山灰層序とは矛盾している．試料を採取した露頭

ク土を主体とするが，礫質の土石流堆積物や灰白〜黄灰なる こ がわ

は特に急な斜面に位置しているわけではなく，しかも層色の粘土質堆積物や砂質の風化火山灰層（総層厚約 20

相観察において地層の重複は確認されていない．他のテcm）が挟在されており，周辺火山体の変動事象による堆

フラとの層位関係も確認することができないことから，積物を保存している．鳴子川沿いで，坊ガツルを埋積す

これらの14C 年代測定結果が測定対象テフラの堆積年代

る堆積物の断面が露出する最も上流の露頭地点（o 地点）

を示すかどうかは不明確であり，他のテフラとの対比には，地表から約 60 cm 下位に，層厚約 20 cm の黄褐色データとして採用しなかった．

を呈する砂質風化火山灰層がある．本層は細粒の変質岩

4-2

噴火堆積物以外の砕屑物片を含み，不鮮明な連続性の悪い成層構造が認められる

既に記載した火山灰以外に，九重火山の黒ボク土中に風化した火山砂で，坊ガツルに非定常的な土砂供給イベ

は，火山砂が濃集する層準が複数認められる．黒ボク土

ントがあったことを示唆している．本堆積物下位の黒ボ

252

伊藤順一・星住英夫・川辺禎久

ク土 (o-1) からは 1,530±50 BP の14C 年代が得られてお後から始まる侵食作用や地表の擾乱作用に耐えるとともり，この年代値は北千里浜粘土質火砕物の下位から得らに，上面が土壌形成などにより覆われる必要がある．火

れた値と良く一致する．

砕物が地層として保存されるか否かを左右する重要な要

一方，諏蛾守越（d 地点）では，Kj-ph3 の上位 35 cm 上因の一つが噴出物量 であると 考えられており，奥 野

位に，総層厚 45 cm に達する暗褐色の土壌質火山砂堆積(2002) はその閾値は 105 m3 程度である事を指摘してい物が認められる．この堆積物は，変質岩片に富む粗粒火る．水蒸気噴火の場合，噴火規模が小さく，斜面上での山砂で，連続性の悪いラミナ構造が観察され，フィルム滑動による地層の重複によるテフラの過剰評価を避ける状の白色火山灰薄層を挟在する．構成物としては火山砂

ため，奥野 (2002) は層厚分布の系統性といった降下火や粘土質物質が含まれることから，火砕物供給の増大と砕物としての特徴を基にしたテフラ認定の必要性を指摘

供に，二次的な斜面移動を被った堆積物と考えられる．

した．

この堆積物直下の黒ボク土の14 C 年代は 1,510±40 BP

一方，噴火規模が小さな水蒸気噴火については，堆積（試料 d-3）で，北千里浜粘土質火砕堆積物のそれと一致物としての保存が困難なことから，山麓部を中心とするする．

野外地質調査では噴火履歴を数え落とす可能性がある．

14［ C 年代］例えば，噴出物量 2×104 m3（中田・他，1996）とされる

北千里浜粘土質火砕堆積物 (g-3)，諏蛾守越 (d-3) およ

1995〜96 年噴出物は今日ではほとんど確認することはび坊ガツル (o-1) の 3 試料から得られた暦年較正年代のできない．しかしながら，限られた地点，例えば久住山

統計的平均値は 5〜6 世紀 (cal AD 431〜491 (probability :への登山道では岩塊底部の土壌表面をフィルム状に覆っ

20 %)，cal AD 531〜609 (probability : 80 %)) を示す (Tableているのが確認できる．その観察地点は急傾斜地である

2, Fig. 4)．

が岩塊が多く，1995〜96 年火山灰はその隙間に落ちこみ表土に堆積することで，その後の風雨や擾乱作用を免れ

5．考
5-1

察
九重火山における水蒸気噴火の特徴た様子で，今後，風成堆積物や土壌の形成により地層として保存されると予想される．このように，噴火規模の野外調査により把握された九重火山の水蒸気噴火の活小さな水蒸気噴火堆積物は，一部の条件下では地層とし動履歴と，九重火山のマグマ噴火の活動史（Kamata andて保存され得るので，水蒸気噴火の噴火履歴を解明する

Kobayashi, 1997 ; 川辺・他，印刷中）との時間・空間的関上では，これらを的確に捉えることも重要となる．本論

連性について整理する．

では，露頭間で層序学的に矛盾が生じていないという条

前章で記載してきたように，九重火山における水蒸気

件の下，黒ボク土の14C 年代測定を多用することで，極噴火堆積物は大船降下火山灰（噴火年代 4.7〜4.8 cal kBP

限られた地点で把握される粘土質火山灰を対比し，水蒸と推定）よりも上位のみで確認され，また，噴火ユニッ

気噴火の痕跡と認定することで，少なくとも 6 回の水蒸トとして確認されたものの活動間隔はおよそ 200〜500

気噴火を認定した．

年に 1 回程度であった．噴火位置に関しては，マグマ噴5-3

火はおよそ 1.5 万年以降平治岳や大船山などの東部地域

北千里浜粘土質火砕物の堆積年代とほぼ同時期に，坊北千里浜を埋積した粘土質火砕堆積物が中心であるのに対し（川辺・他，印刷中），水蒸気噴火

ガツルおよび諏蛾守越において，変質物質を含む二次的は Kj-ph3 や Kj-ph6 に代表されるように星生山〜北千里

な堆積物が分布する．北千里浜からは三俣山と中岳の間浜周辺等の九重火山中央部で発生している．その他の水を経由して法華院温泉に向かう狭い谷地形が入ってお蒸気噴火堆積物の噴出源は特定されていないが，露頭にり，坊ガツルは北千里浜から排出される土砂の堆積域とおける確認地点の分布からは，星生山から北千里浜およなっている．このことから，北千里浜を埋積した土砂のび中岳周辺の九重火山中央部が最近数千年の水蒸気噴火

一部が坊ガツルにまで到達した可能性が考えられる．ま発生の中心域と推定される．すなわち，九重火山では，た，北千里浜の埋積が裸地を増加させ，これによる火山

マグマ噴火の活動域が 1.5 万年以降九重火山東部に遷移

灰・砂の飛散が星生山北側斜面（諏蛾守越）への火山砂した後，最近 4 千年以降にマグマ噴火の活動中心から 4供給を増大させた可能性が考えられる．以上より，これkm 以上離れた九重火山中央部において地熱・噴気活動

らは北千里浜の変質土砂による埋積（およそ 1×105 m3

が地表部で顕在化し，水蒸気噴火が活性化したと推定さと推定）を要因とする一連の地質現象に伴う堆積物と考れる．

えることができる．北千里浜の埋積を引き起こした現象

み またやま地層としての水蒸気噴火堆積物の認定についてとしては，北千里浜を取り囲む山体斜面における地熱変火山灰などが地層として保存されるためには，堆積直質地帯において，熱水活動の活発化に伴う強変質斜面の5-2

最近 5000 年間の九重火山における水蒸気噴火の発生履歴

253

崩壊あるいは土石流の発生が考えられる．硫黄山の噴気

謝活動は現在では北側斜面での活動が優勢であるが，噴気1996 年の科学技術庁（当時）緊急調査において，九重辞孔の位置やその勢いは近年 100 年間の間でも変化してお火山山頂部での現地調査は応用地質株式会社（担当責任り，硫黄山南斜面すなわち北千里浜側で活発な時期が者 : 小野晃司氏）によってなされた．本研究の発端とあったことが指摘されている（松本・他，1998）．硫黄山

なった地質調査所（当時）の緊急調査を組織した須藤の北千里浜側斜面一帯も強変質を被っており，地形的に茂氏（環境地質部火山地質課長 ; 当時），冬期の過酷な状

も円弧状の地形が認められることから，この粘土質火砕

況で高地での現地調査を実施された小野晃司氏（故人）

物の供給源としてこの硫黄山南斜面を想定することは妥をはじめとする応用地質（株）の技術者の方々に敬意を当と思われる．

表す．現地調査においては，5 万分の 1 地質図幅「宮原」の執筆者である鎌田浩毅氏に種々のご教示いただいたほ

6．まとか，環境省阿蘇くじゅう国立公園管理事務所にはお世話

め1) 九重火山における水蒸気噴火の発生履歴を解明するために山頂近傍域を対象とした地質調査を行った．
2) 水蒸気噴火により放出されたと思われる粘土質火
山灰は，Kj-Ta (4.6〜4.7 cal kBP) より上位では把握されたが，その下位の Kj-A2 との間では認められなかった．
3) 地質調査において確認できた粘土質火山灰については，その層相・構成物が類似していることから，近接
14した露頭間で層序関係を確認すると共に， C 年代の類似性によりユニット対比を行った．既に報告されていた2 層を含め，地層として確認された水蒸気噴火堆積物は6 層準で，それらを九重水蒸気噴火堆積物群と総称する．
それらの水蒸気噴火の噴火間隔は 500±200 年程度である．
4) 最も規模が大きい水蒸気噴火は Kj-ph6 で，その噴火年代は 3.6〜3.7 cal kBP，噴出量は 6.1×10 6 m3と推定される．
5) 5〜6 世紀には北千里浜や坊ガツルの低地に約 1×105 m3の粘土質変質火砕物をもたらす何らかの地質現象（例えば地熱変質を被った山体斜面の表層崩壊など）が，北千里浜周辺で発生したと推測される．
6) 堆 積 物 と し て 確 認 さ れ る 最 新 の 水 蒸 気 噴 火 は
13〜14 世 紀（cal AD 1283〜1324 あ る い は 1345〜1393）に発生したと思われる．
7) マグマ噴火と水蒸気噴火の関連で見ると，九重火山
では，マグマ噴火の活動域が 1.5 万年前以降九重火山東部に遷移した後，4 cal kBP 以降から現在までに九重火山
中央部において地熱・噴気活動が地表部においても顕在化し，その活動が現在も継続している．
8) 古記録に残されている江戸時代の水蒸気噴火に相当する地熱地域からの火山灰放出現象や 1995〜96 年の噴出物は，現在ではほとんど地層として保存されていな
い．このことから，堆積物として残されない程度の地熱地域の爆発現象は，上記 3) で示したものよりも高頻度で発生している可能性が考えられる．

になった．このほか，本論の編集をされた奥野査読をして頂いた大場

司氏，長谷川

充氏，

健氏，工藤

崇

氏のコメントは本論を改善するにあたり大変有効でした．以上に対し，記して感謝申し上げます．
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（編集担当

奥野

充）