2020年度

能登半島西部巡検

能登半島西部の金剛～黒崎海岸を巡る

海野 進

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加賀地方の地質と能登半島北陸一帯では漸新世後期～中新世前期にかけて陸上や浅海で活発な火山活動が起こり，溶岩流や大規模な降下テフラ，火砕流などの噴火が発生した。能登半島の大半はこれらの噴出物からなり，半島西岸や北岸に発達する海食崖でそれらの産状をつぶさに観察できる。

-2-

能登金剛
厳門周辺では浅海に定置した様々な火山噴出物を見ることができる。ストロンボリ式噴火によって火口近傍に降り積もった火山弾混じりの降下テフラや大規模なプリニー式噴火によって発生した降下テフラ，水底に開いた火口から立ち上った噴煙柱が崩壊して生じた水中火砕流，それらが水流によって流されて再堆積した二次的な火砕岩，陸上から浅海に流下した塊状溶岩，などである。また，陸上～海底の火山体が崩壊して岩屑なだれとなって流下・堆積した火砕岩もある。

火山岩とその産状-3--4-課題：火山岩の特徴と命名法を学ぶ
火山岩にはいくつもの名前がある。地質時代に基づく岩石名（古第三系始新統など），固有の地層名（柳田層，青木ヶ原溶岩，黒崎安山岩など），成因的な岩石名（降下テフラ，熱雲堆積物など，その火山噴出物がどのようなメカニズムで運搬され，堆積したかを表す），化学組成に基づく岩石名（玄武岩，安山岩など），記載岩石学的な岩石名（成因に関係なく，粒度組成等に基づいて命名される基本的な岩石名）。
フィールドでは産状を観察して，正しく記載岩石学的な岩石名を付けること，また火口からどのようにしてその場に運搬され，堆積・定置したかという形成過程を考える。
火山の噴火によって放出される固体を火山砕屑物（火砕物）またはテフラと呼ぶ。粒径によって火山灰（径<2 mm），火山レキ（径2-64 mm），火山岩塊（径>64 mm）に分ける。特に発泡した岩片はスコリア（暗色），軽石（明色）と呼ぶ。また，緻密細粒の表皮で被われ，内部が発泡した岩片を火山弾と呼ぶ。
火口から飛び散ったマグマのしぶきはスパターと言う。

記載岩石学的な岩石名： 火砕物が集まり固化した堆積岩を火砕岩と呼び，構成物の粒度組成に応じて，図のように命名する。
成因的な岩石名：火口から爆発によって飛び散ったテフラが降下・堆積したものを降下テフラfall-out tephra，あるいは降下火砕物 fall-out pyroclastic materialsと言う。テフラが地表に沿って流下する現象を火砕流
pyroclastic flowと言う。火砕流にはテフラ密度が高い狭義の火砕流と低密度のサージpyroclastic surgeがある。
それらが堆積したものを火砕流堆積物pyroclastic flow deposit，サージ堆積物pyroclastic surge depositと呼ぶ。また，マグマが液体として流下したものは溶岩（流）lava (flow)である。

火山地形と火山体
火山の噴火様式-5-

貫入岩-6-

岩脈は何枚も集まって岩脈群 dike swarm を作ることが多い。岩脈群は集合の仕方から，次のように分けられる：
1.環状岩脈群 ring dikes
2.コーンシート cone sheets
3.平行岩脈群 parallel dike swarm
4.放射状岩脈群 radial dike swarm
これらはいずれも応力源であるマグマ溜まりと広域的な応力場の相互作用によって形成される局所的な応力場によって岩脈の貫入が規制された結果，生み出されたものである。

火砕流とは？
マグマ性（高温）の流れ．．．（狭義の）火砕流，サージイグニンブライト，石質火砕流，熱雲ベースサージ，火砕サージ，灰雲サージ
低温の流れ．．．泥流（土石流，ラハール），岩屑なだれ

火砕流1-7-

噴火によって生じる密度流 Density current ＝ 地表に沿って流れる個体粒子（火砕物）＋火山ガス＋空気±水蒸気からなる
火砕物の密度によって火砕流（高個体密度の流れ）とサージ（低個体密度の流れ）に分けられる
火砕流とサージの種類
軽石（スコリア）と火山灰からなる火砕流：軽石流 Pumice flow（イグニンブライト Ignimbrite），スコリア流 Scoria flow，火山
灰流 Ash flow（イグニンブライト）， タイプ１，タイプ２，タイプ３
発泡の悪い溶岩片と火山灰からなる火砕流：熱雲 Glowing cloud（ブロックアンドアッシュフロー Block and ash flow）
火砕サージ Pyroclastic surge：火砕流にともなう高温のもの．グランドサージ Guround surgeと灰雲サージ Ash cloud surgeがあるベースサージ Base surg：マグマ水蒸気爆発で火砕流とは独立に生じる低温のもの
火砕流の発生メカニズム
噴煙柱の崩壊
火口で直接発生
溶岩ドームの崩壊：熱雲，ブロックアンドアッシュフロー
サージの発生メカニズム
噴煙柱の崩壊：火砕流をともなう
火口で直接発生：火砕流をともなう
火砕流にともなって二次的に発生：灰雲サージとグランドサージ
溶岩ドームの崩壊：崩落する溶岩塊の自爆によって生じる爆風
火口で起きる急激な減圧にともなう高圧ガスの爆発：ブラスト

8

火砕流2
火砕流のダイナミクス

密度流 Density current：地表に沿って流れる＝大気よりも高密度
火砕流やサージの密度は噴煙柱（火砕物＋ガス）への空気・水の取り込み効率によって決まる．
空気の取り込み効率∝噴煙柱の周囲の長さ

噴出率∝火口の直径

流れの状態：層流で高密度の火砕流，乱流で低密度のサージ
空気の膨張と流動化 Fluidization：高速・高温の火砕流ほど激しい（タイプ１＜２＜３）-8-

火砕流堆積物の特徴

谷埋め Valley filling：低い所（谷筋）に沿って厚く堆積する
無層理 Massive：成層構造はほとんど見られないことが多い

正級化・逆級化構造 Normal / Reverse gradingを示すことがある（タイプ２，３の軽石いかだ Pumice raftなど）

淘汰が悪い Ill-sorted：粗粒のテフラと細粒のマトリックス（火山灰）からなる

粗粒の軽石・スコリア：角がとれて丸みを帯びている
吹き抜けパイプ Segregation pipe：粗粒のテフラの集まったパイプ状構造が見られることがある（タイプ２，３の場合）

溶結 Welding：高温で堆積し，溶結凝灰岩 Welded tuffをつくることがある
火砕サージ堆積物の特徴

地形的に低い所に主に流れるが，尾根筋に這い上がることもある
低所で厚く，高所で薄く堆積する
成層構造：細かく成層し，斜交層理・トラフ構造がよく見られる
淘汰：全体としては悪いが，個々の層では非常によい
放擲物（放出物） Projectile, Volcanic ejecta：ベースサージでよく見られ，弾痕 Bomb sackをつくる

非溶結9

火砕流3

ラハール（火山泥流，土石流）Lahar (Volcanicmud flow, Debris flow)
 泥水を媒体とした低温の火砕物の流れ
 自然堤防とマウンドの存在＝降伏強度→大きな岩片も運搬可能
 底面は剪断のため層流，内部はプラグ流
 秒速40 m/s，数十km流下可能
 ラハール：火口近傍の雪氷が噴出物の熱で溶けて発生する場合
 火山泥流・土石流：降雨によって二次的に未固結の火砕物が流動化する場合
ラハール堆積物の特徴
 底部の剪断帯
 成層構造：無層理でマトリックスに点在するレキ 淘汰：全体としては悪い ラハールでは急冷縁を有するブロックの存在
 非溶結，吹き抜けパイプを欠く
ハイパーコンセントレイティッド流堆積物
Hyperconcentrated flow deposit 細礫・中礫層と細粒層の互層
 岩片支持 Clast-supported
 覆瓦状構造 Imbrication
 非粘着性土石流 non-cohesive debris flowのフロントから取り込んだ水による希釈

10-9-

-10-

火山岩の全岩化学組成に基づく岩石名
火山岩は岩石が溶けたマグマが地表付近で急冷固化したものであり，その全岩化学組成は元のマグマから脱ガスによって失われた揮発成分を取り除いた化学組成にほぼ等しい。地球上の火山岩は全岩化学組成で最も主要な酸化物であるシリカSiO2とアルカリ元素Na2O + K2Oによって分類される。

-11-

厳門
Q1. 火砕岩の粒度組成に基づいて，岩石名をつけなさい。
Q2. STOP-A, STOP-B, STOP-Cで観察した地層の上下関係を考えなさい。

STOP-A:能登金剛センター下の船着き場（厳門橋下）北側
層序：成層凝灰角礫岩／集塊岩／浸食面／赤色火山角礫岩～凝灰角礫岩構造に注目：成層しているか，何が層理を作っているか

STOP-A:能登金剛センター下の船着き場（上写真の左手近接）
水底火山弾からなるアグローメレート。
明色に縁取られた不規則形状の多孔質火山岩片と明色の細粒岩片。気泡の粒径と分布の仕方に注目。

-12-

厳門

STOP-A:能登金剛センター下の船着き場
南側の赤色火山角礫岩～凝灰角礫岩
大小の火山岩塊が赤色の火山礫中に点在する。ほとんどが同岩質の安山岩塊であることに注目

STOP-B:厳門洞窟の南岸
層序：暗灰色火山角礫岩～凝灰角礫岩／赤色火山角礫岩～凝灰角礫岩
上下の火山角礫岩～凝灰角礫岩は粒度組成，岩質はよく似ているが，色調が異なる点に注目

STOP-C: 旅の駅巌門下の船着き場
層序：凝灰角礫岩／白色凝灰角礫岩／黄褐色凝灰角礫岩／白色火山礫凝灰岩／赤色凝灰角礫岩～火山角礫岩
金剛センター下の地層とどのような関係にあるかを考えよ。

富来港と荒木隧道-13-

富来港脇の海食崖には水底降下テフラの上位に厚く堆積した成層凝灰角礫岩が重なる。
Q3. 富来港の海食崖の地層の岩相分布図を作成し，走向傾斜を地形図上にプロットして，各岩相の厚さを計算しなさい。
富来港
層序：水底降下テフラ＼成層凝灰角礫岩
下位の赤色酸化した集塊岩と水冷火山弾を含む降下テフラ互層は，酸化した火山岩礫を含む黒灰色火山岩片と発泡度の低い黄褐色軽石からなる凝灰角礫岩。
上位の成層した凝灰角礫岩は，亜円礫～亜角礫からなる礫支持部と火山礫～粗粒火山灰マトリックス支持部が互層し，下位にでは酸化した礫，マトリックスが多くなる。

富来港と荒木隧道-14-

成層した凝灰角礫岩の下部：酸化した礫，マトリックス中に亜角礫からなる火山岩塊が配列する。

港に面下海食崖最下部の成層した火砕岩。
扁平な水底火山弾が並ぶ。

水底火山弾からなるアグローメレート。黒色
緻密な急冷縁で縁取られ，扁平でひしゃげた形から，流動性に富む溶岩餅やスパターが水底に堆積したことがわかる。大きな火山弾が下位の扁平な火山弾を変形させていることに注目。
明色マトリックスは，発泡の悪いスコリアや火山灰ガラスが変質してできたパラゴナイト。

-15-

義経の舟隠し～琴ヶ浜
この海岸一帯では13-14 Maの石灰質砂岩～石灰岩に貫入した8 Maの黒崎安山岩溶岩や浅海底に堆積した降下テフラ，火砕サージ，ハイアロクラスタイトや，火口の痕跡を見ることができる。
Q4. STOP-Bに露出する溶岩流は何枚あるか，またそれらの厚さを調べなさい。

STOP-A: ヤセの断崖
層序：ハイアロクラスタイト／サージ堆積物
海食崖の下部を占めるサージ堆積物。よく成層した火山灰～火山礫層が大きな斜交層理をなすことに注目。

STOP-B: 義経の舟隠し
層序：ハイアロクラスタイト（暗色）／サージ堆積物（明色）
上位のハイアロクラスタイトは板状～塊状溶岩の岩塊と同岩質の凝灰角礫岩～火山角礫岩からなる。溶岩塊は柱状節理が発達し，火砕岩は比較的細粒・緻密な岩片からなる。
下位のサージはSTOP-Aのヤセの断崖に露出する地層の続き。

-16-

義経の舟隠しSTOP-B: 義経の舟隠し
サージ堆積物中の放出岩塊。岩塊の周辺の火山礫層の構造に注目。
Q5. 岩塊が飛んできた方向を考え，火口の方向を推定しなさい。

フィリピン，タール火山の1965年噴火―マグマ水蒸気噴火が認知された最初の例（中村, 1966）
火口湖とつながった火口内のマグマが湖水と接触し，爆発的な噴火を起こした。火口から直接横殴りの爆風が発生し，火山弾や火山礫，火山灰が最大30 m/sで地表に沿って周囲に広がり，火口から2-3 km以内の家屋が倒壊した。ベースサージの最大到達距離は4 km，温度<100°Cであった。

-6-

黒崎火口
Q6. 火口内部と周囲の地層を観察して，どのような順番で何が起きたのか考えてみよう。

STOP-C: 黒崎火口（左写真）

STOP-C-1: 黒崎火口
火道壁で剪断を受けた溶岩

STOP-C-2: 黒崎火口
火口を埋積した溶結火砕岩（凝灰岩が挟在する凝灰角礫岩）

-6-

黒崎火口
火砕丘（噴石丘，スコリア丘など）を作るスト
ロンボリ式噴火の典型的な推移を左図に示す。

噴石（火山弾，スコリアなどのテフラ）が火口周辺に堆積して形成された火山体は低密度であるために，高密度の溶岩はしばしば山体からなる火道壁を突き破って，側方に流出する。崩れた山体の一部はブロックとして溶岩の上に載ったまま運ばれ，スコリアラフトや溶岩ボールとなる。

陸上のストロンボリ式噴火を参考にすると，黒崎火口で何が起きたかを理解することができる（左図）。
火口周辺の地層がどのようにできたかを考えてみよう。

赤神崎とイボ岩-17-

赤神海岸一帯ではカンラン石玄武岩の溶岩と火砕岩，イグニンブライトが広く分布する。

STOP-A:藤浜とイボ岩
層序：降下テフラ／火砕サージ／イグニンブ
ライト（火砕流堆積物）の非溶結部／溶結部
藤浜：道路脇に細粒軽石を含むイグニンブライトの好露頭。上位から降下火山灰層，斜交層理が発達した火山灰層，イグニンブライトの順に重なる。
右下：塊状部の近影。わずかに赤みがかった軽石が白色火山灰中に点在する。

-18-

藤浜
イボ岩：道路脇のイグニンブライトの下の海岸に露出するイグニンブライトの溶結部
イグニンブライトが溶結して硬い溶岩のようになっている。暗色レンズ状のレキは，軽石が溶結して堆積物の自重でつぶれ，扁平なガラス質のレンズになったもの。
Q: 溶結したイグニンブライトを，粒度組成に基づいて岩石名をつけよ。

-19-

赤神崎

STOP-C: 赤神トンネル南口
層序：火砕物（スコリア，火山弾）／溶岩トンネル脇の海食崖：赤色酸化した成層火砕物が露出する。粗粒のレキが集まった層と細粒レキの層が交互に重なって層理を作る。
粗粒の礫層は途切れ途切れで，層理面に沿ってあまり続かない。このような堆積構造をレンズ状と言う。斜面を崩れ落ちたレキが溜まって作った転動堆積物 talus deposit である。

大きなレキの中には，よく延びて表面に筋状の構造が見られる。割って断面を見ると，内部ほどより大きな気泡があり，表面付近にはほとんど気泡がない特有の構造から紡錘状火山弾であることがわかる。

細粒のレキもよく見ると発泡しているが，気泡は小さく，発泡度は低い。角が少しとれて亜角礫状になったスコリアである。