地質調査研究報告, 第 70 巻，第 1/2 号, p. 17–41, 2019

論文 ‐ Article

宮城県仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序＊

鈴木拓馬 1, ・林

広樹 1・柳沢幸夫 2・藤原治 3・檀原徹4

Takuma Suzuki, Hiroki Hayashi, Yukio Yanagisawa, Osamu Fujiwara and Toru Danhara (2019) Integrated
chronostratigraphy of the Miocene sedimentary sequence in the northeastern area of Sendai City, Miyagi
Prefecture, Northeast Honshu, Japan. Bull. Geol. Surv. Japan, vol. 70 (1/2), p.17–41, 11 ﬁgs, 2 tables, 3
appendices, 2 plates.
Abstract: The middle to upper Miocene Shida Group is widely distributed in the northeastern Sendai
area, Miyagi Prefecture, Northeast Japan. This group is divided into the Irisugaya, Bangamoriyama, Aoso
and Nanakita Formations in ascending order. Among them, the Aoso Formation is mainly composed ofocean current-dominated sedimentary facies and yields abundant molluscan and marine vertebrate fossils.
Therefore, this formation has been focused for paleoenvironmental, paleogeographic and paleontologicalstudies of Northeast Japan. In this study, we established integrated biostratigraphy using planktonic
foraminifera and diatom for the Shida Group in the northeastern Sendai Plain, which includes the type
locality of the Aoso Formation. We also report ﬁssion track (FT) ages of two pyroclastic layers of Aoso
and Nanakita Formations. Consequently, the Irisugaya Formation is correlated with the diatom zone
NPD5B. The Aoso Formation is assigned to the diatom zone NPD5D and planktonic foraminiferal zone
N.16–N.17A. The Nanakita Formation is correlative with zones NPD6A and NPD6B. FT ages of theuppermost part of the Aoso Formation and the lower part of the Nanakita Formation were determined at
9.3 ± 0.4 Ma and 7.6 ± 0.7 Ma, respectively. These results are concordant with each other and support
previous chronostratigraphic data of adjacent areas.
Keywords: Aoso Formation, biostratigraphy, diatom, fission track age, Miocene, Miyagi Prefecture,
Nanakita Formation, planktonic foraminifera, Sendai City, Shida Group要旨

最上部の凝灰岩からは 9.3 ± 0.4 Ma，七北田層下部の凝し灰岩からは 7.6 ± 0.7 MaのFT年代が得られた．これらのだ

宮城県仙台市北東部には海成中部～上部中新統志田層
いり す が や

ばんがもりやまあお

群が広く分布し，下位より，入菅谷層，番ヶ森山層，青
そ

なな き

た

結果は相互に矛盾せず，また，周辺地域の中新統層序とも整合する．

麻層，七北田層に区分される．このうち青麻層は海流堆

１．はじめに積物を主体とし，軟体動物や海生哺乳類等の化石を多産とみやすることから，東北日本の古環境・古地理の変遷や古生宮城県仙台市北東部から利府町，富 谷市にかけての物地理などの研究上重要である．本研究では，青麻層の地域（以下，仙台市北東部地域；第 1 図）には，海成中部

模式地を含む仙台平野中部で浮遊性有孔虫及び珪藻化石
層序を再検討し，あわせて凝灰岩のフィッション・トラッ～上部中新統の志 田層群が分布し，下位から，入 菅谷
ばんがもりやまあおそ
なな き た層，番 ヶ森山層，青 麻層，七 北 田層に区分される (北ク（FT）年代測定を行った．入菅谷層からはNPD5B帯に村ほか，1983, 1986)（第 2 図）．このうち青麻層は，塩相当する珪藻化石が，青麻層からはN.16 帯～ N.17A亜帯最下部に対比される浮遊性有孔虫化石及びNPD5D帯に原・耶麻動物群に属する軟体動物化石が豊富に産出する（Nakamura, 1940; Hanzawa et al., 1953; 増田，1957; 北村ほ

対比される珪藻化石が，七北田層からはNPD6A帯及びか, 1983, 1986；Fujiwara, 1992）．また，海生哺乳類化石

NPD6B帯に相当する珪藻化石が産出した．また，青麻層

も数多く報告されている（例えば，甲能・高泉，1992；

し

や

だ

いりすがや

ま

1

島根大学大学院総合理工学研究科（Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, Shimane University, 1060, Nishikawatsucho, Matsue City, Shimane 690-8504, Japan）

2

産業技術総合研究所 地質調査総合センター 地質情報研究部門（AIST, Geological Survey of Japan, Research Institute of Geology and Geoinformation）

3

産業技術総合研究所 地質調査総合センター 地質情報基盤センター（AIST, Geological Survey of Japan, Geoinformation Service Center）

4

株式会社京都フィッション・トラック（Kyoto Fission-Track Co. Ltd.）*

Corresponding author: T. Suzuki, E-mail:@gmail.com− 17 −

地質調査研究報告2019 年

第 70 巻

第 1/2 号

Fig. 4140̊57 ‘E

N
142°E
41°N

38̊23 ‘N

Study area
Sendai

100 kmFig. 3

LegendQuaternary

Holocene deposits
terrace deposits

Miocene Shida Group
Nanakita F.
Aoso F.
Bangamoriyama F.
Irisugaya F.

key bed
K14
K10
K8
K7

anticline axis
flexure02 km

第 1 図 調査地域の地質図．地質調査は北村ほか(1983，1986)を参照しつつ，1990 ～ 1991 年に実施した．地形図には国土地理院発行 2 万 5 千分の 1 地形図「富谷」「仙台東北部」を使用した．
Fig. 1

Geologic map of the study area. Geological survey in 1990–1991 referencing Kitamura et al. (1983, 1986). Geographic
maps“Tomiya”and“Northeastern Sendai”(1:25,000 in scale) published by Geospatial Information Authority ofJapan are used.

浅野，1996；甲能ほか，1997）．さらに，青麻層からはら見ても非常に重要な地層である．しかし，青麻層の堆

熱帯から亜熱帯の水塊に特徴的な浮遊性有孔虫が産出し，Barron and Baldauf (1990) が報告した後期中新世の温暖積年代に関しては，以下で述べるような深刻な矛盾があり，研究を進める上で障害になっていた．

期Climatic Optimum 3 に対比されている（Saito and Isawa,

青麻層からは，Blow（1969）の浮遊性有孔虫化石帯の1995）．一方，青麻層や番ヶ森山層には，最大セット高 6

N.17 帯の上部，またはBerggren et al.（1995）の浮遊性有孔mに達する大規模斜交層理を特徴とする海流堆積物が発虫化石帯のN.17B亜帯に相当する浮遊性有孔虫化石が報達し，斜交層理の示す古流向と産出する暖流系の浮遊性告されている（北村ほか，1983；Saito and Isawa，1995；

有孔虫から，当時この地域は，現在の北上山地と阿武隈

Fujiwara，1992）．最新の年代尺度（Geologic Time Scale

山地の位置にあった島嶼に挟まれた海峡部に位置し，太2012； Hilgen et al.，2012）に基づくと，この年代区間は平洋側から暖流の分岐が西に向かって流れ込んでいたと

約 6.6–5.6 Maに相当する．一方，青麻層が分布する仙台推定されている（吉田・立石，2003）．このように，青麻市北東部の周辺地域にも中新統は広く分布し，それらは層は古生物学，堆積学，古海洋学などさまざまな分野か

地理的分布や岩相の類似，化石記録，鍵層などに基づい− 18 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）

第 2 図 調査地域に分布する中新統の模式柱状図．
Fig. 2 Schematic geologic column of the Miocene sequence in the study area.

て対比されている．しかし，それら青麻層相当層が示す生層準を相互に比較し，各生層準の信頼性や適用限界を年代と，青麻層の年代との間には大きなずれがあった．

慎重に吟味することが望ましい．しかし，日本の上部中

まず，東側に隣接する松島地域に分布する青麻層・七新統では石灰質微化石と珪質微化石が同一層序で共産す

北田層相当層からは，それぞれ約 10–9 Maと 9–8 Maの年ることが少ないため，こうした検討はほとんどされてこ代を示す珪藻化石が産出している（秋葉ほか，1982；石なかった．

井ほか，1982； 柳沢・秋葉，1999）．しかし，これらのそこで本研究では，仙台市北東部地域の上部中新統の珪藻年代は青麻層の浮遊性有孔虫年代より最大で 300 万

年代層序の矛盾を解決することと，北西太平洋地域での年以上も古い．

石灰質・珪質微化石層序の直接対比を目的として，浮遊

一方，西隣の仙台市南西部地域にも，志田層群に対比

性有孔虫化石層序の再検討と，珪藻化石層序の検討をされる海成の名取層群上部と，その上位の陸成火山噴出行った．また，あわせて，微化石年代と放射年代との対物を主とする秋保層群が分布している（北村ほか，1986）．

応関係を確実にすることを目指して，青麻層及び七北田

このうち，名取層群上部の綱木層は，青麻層と七北田層層で凝灰岩層のFT年代の測定を行った．その結果，矛盾に対比され（北村ほか，1986），多数のフィッション・トの主な原因は，従来の青麻層の浮遊性有孔虫年代にあるラック（FT）年代により，およそ 10–8.3 Maに堆積したことが明らかになっている（Fujiwara et al.，2008）．さらに，ことがわかり，一部問題点は残ったものの，年代層序の綱木層の上位の秋保層群のK–Ar年代も 8 Ma前後の年代

虫層序，珪藻化石層序及び放射年代を直接対比し，仙台を示す（宇都ほか，1989；今田・植田，1980）．このように，

市北東部地域の上部中新統と周辺地域の上部中新統との仙台市南西部に分布する青麻層相当層の年代も，青麻層

対応関係もほぼ確定することができた．

あきう

不一致をほぼ解消することができた．また，浮遊性有孔の浮遊性有孔虫年代より 200 万年以上古く推定されてお２． 地質概説

り，岩相に基づく上部中新統の対比とその堆積年代の間には大きな矛盾があった．
以上のように，青麻層の浮遊性有孔虫年代は，周辺地

本研究における層序区分は原則として北村ほか（1986）

域に分布する青麻層相当層の微化石年代や放射年代とは，に従った．本研究地域及びその周辺には，下位から中新

全く一致していなかった．こうした年代不一致の原因の統志田層群の入菅谷層，番ヶ森山層，青麻層，七北田層

一つとして，北西太平洋地域では上部中新統の微化石層序が十分に確立していないことが可能性として挙げられが分布する（第 1 図，第 2 図）．志田層群はトリアス系の利府層を不整合に覆っている(北村ほか，1986)．

る．生層準は生物の進化的イベントを対比に用いている

入菅谷層は主に凝灰質砂岩と凝灰質シルト岩の互層かため，必然的に生物地理学的もしくは進化的要因に伴うらなる．砂岩は細粒～粗粒で，粗粒部では斜交層理を示

適用限界や異時性を伴う．したがって，地層の正確な年

す．層厚は約 50 m以上である．本層は調査地域東部に存代決定のためには，可能であれば複数の微化石分類群の在する北東–南西方向の背斜の軸部に分布する．吉田・− 19 −

地質調査研究報告2019 年

第 70 巻

第 1/2 号

立石（2003）は，志田層群の堆積相解析を行い，入菅谷層に乏しい七北田層へ層相が急変する境界に一致する．なが波浪卓越型の内側陸棚システムで堆積したことを明らお，北村ほか（1983）では後述の鍵層K10 の下位の礫岩のかにした．

基底で本層の下限を定義した．これは鍵層K8Cが確認で番ヶ森山層は入菅谷層を不整合に覆うスコリア・軽きなかったり，あるいは青麻層の模式地周辺のように鍵石質砂岩で，数 mm から数 10 mmの円から亜円礫を含層K8Cによる侵食で下位の鍵層K8Pを欠いたりする（増田，み，一部で礫岩が発達する．最大セット高 6 mに達する

1957；北村ほか，1986）ことがあり，その場合は両層の大規模な斜交層理が発達する．層厚は調査地域の東方の識別がしばしば困難になることによる．本研究では青麻入菅谷付近で最大約 120 mにも達するが，調査地域内で層の模式地である県民の森から利府町入菅谷に至る道路は薄くなり 10 m程度である．本層は調査地域東部の北東沿いにおいて青麻層を追跡し，青麻層最上部を覆う七北–南西方向の背斜の両翼部で下位の入菅谷層をとりまく

田層最下部の鍵層K8Cを改めて確認した．
七 北 田 層 は 層 厚 が 最 大 で 200 mに 達 し（ 北 村 ほ か，ように分布する．本層は高いエネルギー領域の海流卓越型陸棚システム下で堆積したと推定される（吉田・立石，

1986），場所によって層厚や層相の変化が大きい．調査

2003）．

地周辺の七北田層は比較的粗粒で，砂層や礫層を含む．

青麻層は斜交層理の発達する固結度が低く淘汰の良い

一方，北方の吉田川の北岸の丘陵に分布する大松沢層は，石英質の細～中粒砂層を主体とする．調査地域周辺では鍵層の追跡から七北田層に対比されるが，全体により凝基底に礫層を伴うことがあり，番ヶ森山層を削り込んで灰質で細粒である（北村ほか，1983；石井ほか，1982）．

覆っていると思われる．層厚は富谷丘陵南東部で厚く本層は調査地域西部にあたる七北田川の南北両側の富谷

150 ～ 220 mに達するが，北東及び南方へ薄くなり，最丘陵と七北田丘陵に分布する（北村ほか，1983，1986）．

小では約 20 mである（北村ほか，1983，1986）．調査地域

吉田・立石（2003）によれば，七北田層の堆積システムは

周辺は，層厚が比較的薄い地域にあたり，約 70 mであ重力流卓越型陸棚システムである．

る．本層は七北田川の北の富谷丘陵に広く分布し（例え

七北田層には何枚かの鍵層が認められる．中でも層厚ば，北村ほか，1983，1986），北西へ 5°程度緩く傾斜する．

数十cmから 1 mの 2 枚の黒色のシルト岩のセットからな

青麻層は高いエネルギー領域の海流卓越型陸棚システム

る鍵層K10 は，本層下部で良く目立つ．これは詳しく見下で堆積したと推定される（吉田・立石，2003）．

ると黒色のシルト岩，火山礫凝灰岩，生痕化石が密集す

青麻層は鍵層となる細粒凝灰岩層や軽石凝灰岩層をるシルト質砂岩の互層（全体として層厚 2 m程度）である．

何層か挟むが，同層の下部に挟まる鍵層K7（北村ほか，

北村ほか（1986）は，鍵層K10 を境界として七北田層を1983）は，斜交層理や平行葉理が発達した最大層厚 8 m

下部と上部に分けている．このうち，七北田層下部（層以上に達する細粒凝灰岩層で，よく追跡できる．鍵層K7厚 90 m）は鍵層K8Cの直上が最も細粒（細粒砂層）で，そより下位の青麻層は，細礫をまばらに含む中～粗粒砂層

こから上方粗粒化して中礫岩が重なるが，鍵層K10 の直を主とする．鍵層K7 のすぐ上位の層厚数mの区間には石下数mでは再び細粒化し生痕化石を含む泥質細～中粒砂

灰質ノジュールを多く含み，貝殻の残った貝化石破片が岩層となる．一方，七北田層上部（層厚 45 m）はシルト観察される．鍵層K7 から青麻層最上部へ向けて全体と岩，細粒砂岩，火山礫凝灰岩，軽石凝灰岩の互層からなして粗粒化し，細粒砂層から細礫を疎らに含む中～粗粒り，鍵層K10 の約 18 m上位に層厚 10–20 cmで淡桃色の細砂層を経て細礫質の粗粒砂層へと変化する．その上に鍵粒凝灰岩層（鍵層K14）を挟む（北村ほか，1983，1986），
志田層群内の各層の関係は，入菅谷層と番ヶ森山層が層K8（増田，1957；北村ほか，1983）が重なる．
鍵層K8 は，中礫や砂を含む軽石凝灰岩（最大層厚約 8不整合関係，番ヶ森山層と青麻層が整合関係である（北m；本研究では鍵層K8Pと呼ぶ）と，それを覆う亜円中礫村ほか，1983，1986）．青麻層と七北田層の関係につい岩（層厚 1 m 前後，最大約 3 m；本研究では鍵層K8Cと呼ては従来整合関係とされてきた（北村ほか，1983，1986）．

ぶ）のセットからなる．この中礫岩は多重級化構造を持しかし，吉田・立石（2003）は，東隣の松島地域におけるつことがある．また，鍵層K8 は全体に貝化石を多く含む．

志田層群の珪藻化石層序（柳沢・秋葉，1999）の結果に基七北田層は，主に凝灰質砂岩，軽石凝灰岩，火山礫凝づき，青麻層と七北田層は不整合であると考えている．

灰岩，シルト岩の互層からなる地層で，下位の青麻層

先述のように青麻層最上部の鍵層K8Pが七北田層によっを不整合に覆う．本研究では多くの先行研究（Hanzawa
et al, 1953；増田，1957；北村ほか，1986）に従い，鍵層て局所的に削剥されていること（北村ほか，1986），また，

K8Cの基底を本層の下限とする．したがって，鍵層K8Pが推定されることから，本研究でも両層は不整合関係との上限までが青麻層，鍵層K8Cの礫岩の基底から上位が考える．

後述の微化石年代やFT年代によって両層の間に時間間隙

七北田層となる．この境界は大局的に見て，大型の斜交層理の発達する淘汰の良い砂層を主体とする青麻層から，相対的に細粒で凝灰質な物質からなり，斜交層理の発達− 20 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）

３．材料及び方法
3. 1

層序セクション

しんぶくろNSugaya菅 谷

きみづくり

本研究では，青麻，新 袋，中町，亀 水作及び高森山

P11,P12P2の 5 つの層序セクションを設定して試料を採取した（第3 図及び第 4 図）．青麻セクション（第 3 図）は，仙台市宮Aoso08
Aoso07
Aoso06
Aoso05
Aoso04
Aoso03

A1
AOS67
AOS31
P4
P3

城野区菅谷から青麻神社を経て県民の森に至るルートにおいて，A1 からA6 までの個別セクションを複合させた層序セクションであり，入菅谷層，番ヶ森山層，青麻層
P8P9及び七北田層下部を含む（第 5 図及び第 6 図）．新袋セクション（第 4 図）は，富谷市新袋南方の道路沿いの大露頭

Aoso Shrine

青麻神社

で，鍵層K7 を含む青麻層の下部を含む（第 7 図）．中町
セクション（第 4 図）は，富谷市石積中町の北東の大露頭

P5,6で，青麻層最上部の砂岩と鍵層K8Pの下部が露出していP13,14
P15,16
P17,18る（第 7 図）．亀水作セクション（第 4 図）は，富谷市亀水

P19
P20–24作の西方の沢沿いのルートで，青麻層最上部から七北田

AOS30
P7
P1
P10

Aoso09–11

Aoso15,16

AOS64,66

Aoso17
Aoso18
Aoso19Aoso20

A5

Aoso section
Aoso21,22

A1–A6

Aoso23
Aoso24

P31,32
P29,30層下部を含む（第 8 図）．高森山セクション（第 3 図）は仙

A2

A3

AOS53
AOS54

A4

Aoso12–14

台市高森山南方の道路沿いのセクションで，七北田層上部をカバーする（第 9 図）．
3. 2

AOS61–63
P25,26
P27,28

浮遊性有孔虫

AOS07

有孔虫試料は青麻層の模式地周辺の青麻セクションに

Aoso31
Aoso25–30,
Aoso32,33

A6

Aoso34
Aoso35

おいて，沢底や沢沿い及び最近崩壊したとみられる新鮮な斜面崩壊露頭を選んで採取した（第 3 図）．まず露頭面をよく観察し，比較的細粒な粒子で構成されていること，

Kenmin-no-moriAoso35C

貝化石が付近にみられること，近くに石灰質ノジュール

7.6±0.7 Ma(FT age)が含まれていることに留意し，石灰質微化石が良好に保Aoso36存されているとみられる層準について，ツルハシやハンマーを用いて約 30 cm程度掘り下げ，約 1 kg程度の岩塊で計 32 試料（P1–P32）を採取した．本研究における試料採取層準を複合柱状図上に示した (第 5 図)．

Takamoriyama
section

採取した岩石試料は乾燥重量を 160 g あるいは 80 g に調整した．調整後の試料は硫酸ナトリウム法及びナフサ

140˚57"E法を併用して処理した（山崎・堂満，2013）．ほぼすべて

0 km

構成粒子まで分解処理した水洗残渣は簡易分割器を用いて分割し，双眼実体顕微鏡下で有孔虫の有無を確認した．有孔虫の認められた試料について 1 試料あたり 200 個体を目標に個体の抽出を行った．その際に 115 メッシュ
（開口 125 µm）の篩を用いて，125 µm 以上のものを抽出した．底生有孔虫については個体数のみを計数した．
3. 3

1
38˚18'30"Nの試料が，硫酸ナトリウム法，ナフサ法をそれぞれ 1 度行うのみで泥化した．

64
so 66
Ao ososo6768
A o so
A o
70
A
so 71
Ao ososo72
A o
A

第Fig.
3図 3
青麻及び高森山セクションにおける珪藻試料（Aoso03–36，Aoso64–72）と有孔虫試料（P1–32），フィッ
ション・トラック年代測定試料（Aoso35C）の採取位
置図．Saito and Isawa（1995）
によって浮遊性有孔虫化石が報告された10試料（AOS-30–66）を併せて示した．
国土地理院発行2万5千分の1地形図
「富谷」
及び
「仙台
東北部」
を使用．
Fig. 3

珪藻化石

珪藻化石の分析は，青麻，新袋，亀水作及び高森山の 4 セクションで行った．青麻セクション（第 3 図）では，34 試料（Aoso03–36）を採取した．新袋セクション（第 4図）では，青麻層の鍵層K7 付近から 12 試料（Aoso37–48）を採取した．亀水作セクション（第 4 図）では 4 試料（Aoso− 21 −

Map showing sampling locations of diatom samples( Aoso03–36, Aoso64–72) , planktonic foraminiferal
samples (P1–32) and a tuff sample for ﬁssion track dating( Aoso35C ) in the Aoso and Takamoriyama sections.
Samples reported by Saito and Isawa (1995) for theirplanktonic foraminiferal analysis ( total 10 samples;
AOS30–66) are also indicated. Geographic maps“Tomiya”
and“Northeastern Sendai”(1:25,000 in scale) publishedby Geospatial Information Authority of Japan are used.

地質調査研究報告2019 年

Aoso52
Aoso51
Aoso50
Aoso49

第 1/2 号

約 100 mlの懸濁液とし，約 20 秒間放置して粗粒物が底にN

N

第 70 巻

沈むのを待ち，上澄みの懸濁液からマイクロピペットでKimizukuri
section

0.5 mlを取り出し，18 × 18 mmのカバーグラスに滴下する．これをホットプレートで加熱・乾燥後，アルコールで薄めたPleurax（封入剤）をカバーグラスに滴下し，さらに加熱・乾燥させてアルコール分を蒸発させる．最後に，
このカバーグラスをホットプレートで温めたスライドグ
ラスに貼付する．
珪藻殻の計数は，生物顕微鏡 600 倍の倍率下で行った．Chaetoceros属の休眠胞子を除いて，観察されたすべての種の蓋殻が 100 になるまで計数し，その後，さらにカバーグラスの幅 5 mmの範囲を走査して，その過程で新たに認められた種，及び破片としてのみ認められた種はpresent（＋）として記録した．なお，化石帯が決定できない場合は，さらにスライドを全面走査するか，スライ

Shinbukurosectionドを追加作成して走査した．休眠胞子については，上記
100 蓋殻計数時に認められた総数を別途記録した．

Aoso37– 48

珪 藻 の 保 存 状 態（preservation）は， 殻 の 破 損・ 溶

K7

解 の 程 度 と 頑 丈 な 殻 を 持 つ 珪 藻 の 頻 度 を 基 に，G（good），M（moderate），P（poor）の 3 段階に分けた．産出
量（abundance）は 100 蓋殻に至るまでの走査線の数により，

Nakamachi
section
10.K8
9.3±0.4 Ma(FT age)
0 km

A（abundant）= 走査線 1 未満，C（common）= 走査線 1 以
上 3 未満，R（rare）= 走査線 3 以上と区分した．

38˚22'N

珪藻化石帯区分はAkiba（1986）とYanagisawa and Akiba

140˚55'50"E

1（1998）の新第三紀北太平洋珪藻化石帯区分を適用し，化石帯はNPDコード，生層準はDコード（D10–120）を用いた．

第4図

新袋及び亀水作セクションにおける珪藻試料（Aoso37–48，Aoso49–52）と中町セクションにおけるフィッション・トラック年代測定試料（10.K8）の採取位置図．国土地理院発行 2 万 5 千分の 1 地形図「富谷」を使用．
Fig. 4 Map showing sampling locations of diatom samples( A o s o37–48, A o s o49–52 ) in the Shinbukur o a n d
Kimizukuri sections and a tuff sample for ﬁssion track
dating (10.K8) in the Nakamachi section. Geographic
m a p“To m i y a”( 1:25,000 i n s c a l e ) p u b l i s h e d b y
Geospatial Information Authority of Japan are used.

年 代 はWatanabe and Yanagisawa（2005）を 用 い て 修 正 し，Hilgen et al.（2012）の地磁気極性年代尺度に合わせて調整した．なお，この報告では記述を簡略化するために，コー
ド番号のついた生層準を基準として，暫定的に各化石帯を細分した「区間」（interval）を非公式に導入して使用する．
本論文で関係する化石帯では，NPD5B帯が区間 5B1–5B4，
NPD5D帯が区間 5D1–5D4，NPD6B帯が区間 6B1–6B3 にそれぞれ細分される．
3. 4

フィッション・トラック年代

本研究では凝灰岩 2 試料のFT年代を測定した．1 つは49–52）を分析した．南東部の高森山セクション（第 3 図）

青麻層／七北田層境界直下に位置する鍵層K8Pの軽石では 7 試料（Aoso 64，66–68，70–72）を採取した．各セク

凝灰岩（試料 10.K8）で，最も厚く堆積している富谷市石ションの試料採取層準を第 6 図から第 9 図に示した．な

積の中町セクション（第 4 図）で採取した．もうひとつは，お，極粗粒～粗粒の砂岩が主体の層準では，試料は斜交

七北田層下部の酸性粗粒凝灰岩（試料Aoso35C）で，青麻層理砂岩の間に挟在するマッドドレイプ，泥質細粒凝灰セクションの県民の森付近の露頭（第 3 図）で，凝灰岩層

岩及び泥質の生痕化石など，可能な限り細粒部を選んで最上部の軽石濃集部分から直径 10 cm程度の発泡のよい採取した．

軽石片を採取した．両試料の採取層準は第 5 図及び第 7

試料の処理は，Akiba（1986）のunprocessed strewn slide

図にそれぞれ示した．

の方法で行った．乾燥試料は新聞紙でくるみ，ハンマーFT年代は，各凝灰岩試料から抽出したジルコン粒子で砕いた後，約 1 gを 100 mlビーカーに入れ，試料が浸について，ゼータ較正法（Hurford，1990a，b）による外る程度に純水を注ぎ入れ，一昼夜放置する．この過程で部ディテクター法（ED2 method：Danhara et al.，1991）に

試料はほとんど泥化する．次にビーカーに純水を加えてよって測定し，熱中性子照射は，10.K8 試料においては− 22 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）

第 1 表 青麻セクションから産出した浮遊性有孔虫化石．
Table 1 Occurrence chart of planktonic foraminifera in the Aoso section.
P2

Catapsydrax pervulus Bolli, Loeblich et Tappen
Dentoglobigerina altisprina altisprina (Cushman et Jarvis)
Dentoglobigerina altisprina globosa (Bolli )Dentoglobigerina baroemoenensis (LeRoy)
Dentoglobigerina sp.
Globigerina angustiumbilicata Bolli
Globigerina bulloides d'Orbigny
Globigerina falconensis Blow
Globigerina pseudociperoensis Blow
Globigerinella obesa (Bolli)
Globigerinita glutinata (Egger)
Globigerinita uvula (Ehrenberg)
Globigerinoides bollii (Blow)
Globigerinoides immaturus LeRoy
Globoferinoides quadrilobatus (d'Orbigny)
Globigerinoides ruber (d'Orbigny)
Globigerinoides trilobus (Reuss)
Globoconella miozea (Finlay)
Globoconella conoidea (Walters)
Globoquadrina dehiscens (Chapman, Parr et Collins)
Globorotalia lenguaensis Bolli
Globorotalia cf. mayeri Cushman et Ellisor sinistral
Globorotalia merotumida Blow et Banner
Globorotalia cf. merotumida Blow et Banner
Globorotalia paralenguaensis Blow
Globorotaloides falconarae Giannelli et Salvatorini
Globoturborotalita decoraperta (Takayanagi et Saito)
Globoturborotalita nepenthes (Todd)
Globoturborotalita obliquus (Bolli)
Globoturborotalita woodi (Jenkins)
Hirsutella scitula (Brady)
Menardella cultrata (d'Orbigny)
Menardella praemenardii (Cushman et Stainforth)
Neogloboquadrina acostaensis (Blow) dextral
Neogloboquadrina acostaensis (Blow) sinistral
Neogloboquadrina pachyderma (Ehrenberg) dextral
Neogloboquadrina pachyderma (Ehrenberg) sinistral
Neogloboquadrina praeatlantica Foresi, Iaccarino et Salvatorini dextral
Neogloboquadrina praeatlantica Foresi, Iaccarino et Salvatorini sinistral
Neogloboquadrina praehumerosa (Natori) dextral
Neogloboquadrina praehumerosa (Natori) sinistral
Orbulina suturalis Brönnimann
Orbulina universa d'Orbigny
Sphaeroidenellopsis seminulina (Schwager)
Sphaeroidenellopsis subdehiscens (Blow)
Total number of identified planktonic foraminiferal specimens
Unidentified specimens of planktonic foraminifera
Total number of planktonic foraminiferal specimens
Total number of benthic foraminiferal specimens
Planktonic foraminiferal number / 1 g dry weight
Benthic foraminiferal number / 1 g dry weight
Planktonic / Total foraminiferal ratio (%)
Preservation ( Very Good, Good, Moderate, Poor, Very Poor )

P6

P8

P11

P12

1

1
2

1

P13

P14

P15

P16

P17

P28

6
1

1

1

1

3
1
11

2

2

6

4

4

12

1

1

73

63

66

30

52

80

56

132

105

85

23

13

7

8

14

18

17

12

11

19

1

3

3
1
9

1

7

2
4

5

9

4
2

2

1

4

1
7

6

1

1
5

10

4

2

2

2

6

2

14

5

14

3

7

3

10

2

6

4

6

2

4

15

11

1

4

7

1

1

2

1

2

1

2

1

1

1

2

1

3

2

2

2

2

4

3

1

1
1
3

4
1

3
3

2

1

3

1

1

2
2

1

1

1

1

2

2

1

9

23

4

11

6

5

2

7

3

1

4

4

3

2

1

3

2

2

4
2

8

18

20

8

4

4

3

13

11

1

17

20

8

27

27

1

2

1
2

2

2

1

2

6

1

1

1

1

1
2
1

1

2

2

2

4

2

6

2

3

1

12

2

2

5

10

6

5

3

1

2
2

6

13

38

10

17

22

25

25

5

26

11

8

2

9

3

6

3

3

3

5

20

17

43

22

11

28

15

121

33

62

4

5

3

6

1

1

1

1

2

2

1

3
12

1
4

2
1

1

1

2

1

1

1

3

2

6

1

2

1

223

215

224

162

193

247

186

334

220

310

2

11

21

41

19

46

5

30

22

18

8

0

234

236

265

181

239

252

216

356

238

318

2

316

853

848

435

504

441

310

241

472

325

8

11.7

33.2

37.2

13

15.9

52.1

172.8

339.1

46.7

131.6

1.6

31.6

120.1

119.2

43.5

50.4

92.3

248

229.6

93

137.5

6.6

27.0

21.7

23.8

23.0

24.0

36.4

41.1

59.6

33.5

49.5

20

P

M

M

M

M

M

M

M

P

M

P

日本原子力研究所JRR4 気送管（Danhara et al.，2003）で，5 図では，有孔虫が産出した試料の層準は柱状図の右

Aoso35C試料は立教大学原子力研究所回転試料棚RSR
No.1（Danhara et al.，1991）で行われた．測定条件等は第に，産出しなかった試料の層準は柱状図の左に分けて示

2 表の脚注に示したが，詳細はDanhara et al.（2003）に述

平均 77.7，最大 339.1（ 試料P15），最小 11.7（試料P2）でした．岩石乾燥重量 1 g 中に含まれる浮遊性有孔虫数はあった．岩石乾燥重量 1 g 中に含まれる底生有孔虫数はべられている．

平均 116.5，最大 248（試料 P14）であった．浮遊性有孔虫の全有孔虫に対する比率（P/T比）は平均 34.0，最大 59.6

４． 年代層序4. 1（試料P15）であった．全試料を通じて最も多く産出する
種はGlobigerina bulloides d’Orbignyであった（27.4%）．次浮遊性有孔虫化石層序

青麻層から採取した計 32 試料（P1–P32）のうち，11 試料から 15 属 40 種が産出した（第 1 表，第 5 図）．なお，第いで Neogloboquadrina praeatlantica Foresi，Iaccarino et
Salvatoriniの左巻き個体，Neogloboquadrina pachyderma− 23 −

composite
section

K8C

?

?

6A 6A
AOS61
62
63

Planktonic foraminferal zone

NPD

6B1 6B

Sample of foraminifers

P28

P27
P26
P25
P24
P23
P22

Diatom zone

Sample containing foraminifers

key bed

P32
P31
P30
P29

Globoquadrina dehiscens
Globorotalia lenguaensis
Globorotalia merotumida
Globorotalia paralenguaensis
Globoturborotalita decoraperta
Globoturborotalita nepenthes
Neogloboquadrina acostaensis
Neogloboquadrina pachyderma

100

Sample barren of foraminifers(this study)

Aoso35C
7.6±0.7 Ma(FT age)

A6

Saito & Isawa (1995)
Fujiwara (1992)

this study

Fig. 6thickness

Nanakita
Formation

第 1/2 号

Diatom interval

140

individual
section

第 70 巻Planktonic foraminferal zone

Aoso

2019 年

Globoquadrina dehiscens
Globorotalia plesiotumida
Globoturborotalita nepenthes
Neogloboquadrina acostaensis
Neogloboquadrina pseudopachyderma
Pulleniatina primalis
Pulleniatina sp.

地質調査研究報告

N.17B
?

P21
P20

?

?

?
?

A5 P19

A3

P10
P9
P7

50

P5
P4
P3

key bed

P1

K7

P17
P16
P15
P14
P13
P12
P11
P8
P6

66
64

5D1 5D

54
H1
53
3130
67

N.17B

P18

N.16–N.17A

Aoso
Formation

P2

SampleBangamoriyama Fm. A2

Irisugaya
Formtion0m

unconformableconformable

A1

sandy siltstone
very fine to fine sandstone
medium to v. c. sandstone
calcareous sandstone
conglomerate
felsic tuff
scoria pumice tuff
thin felsic tuff
parallel bedding
cross-bedding
trace fossils
bioturbation
mud clasts
calcareous concretion
mollusca
pumice?

?

AOS30 – AOS67:
Saito & Isawa (1995)
H1: Fujiwara (1992)
Abundance?
5B3 5B

?

?

<1%
1–2
2–4
4–8
8–16

?

siltstone
sandy siltstone
very fine sandstone
fine sandstone
medium sandstonecoarse sandstone
very coarse sandstone
conglomerate (granule)

第 5Fig.
図 青麻セクションの浮遊性有孔虫化石層序．珪藻化石帯とフィッション・トラック年代測
5定試料（Aoso35C）の採取層準も合わせて示す．試料採取位置は第 3 図に，浮遊性有孔虫分析結果は第 1 表に，フィッション・トラックの年代測定結果は第 2 表に示す．浮遊性有孔虫化石帯はBlow（1969），珪藻化石帯と珪藻生層準はAkiba（1986），Yanagisawa and Akiba（1998）及びWatanabe and Yanagisawa（2005），珪藻区間は本研究による．
Fig. 5

Planktonic foraminiferal biostratigraphy of the Aoso section, with diatom zones and the horizon of
the tuff sample for ﬁssion-track dating (Aoso35C). Sample locations, the occurrence of planktonic
foraminifera in this section and the result of the ﬁssion-track dating are shown in Fig. 3, Table
1 and Table 2, respectively. Planktonic foraminiferal zones: Blow (1969). Diatom zones: Akiba(1986), Yanagisawa and Akiba (1998), and Watanabe and Yanagisawa (2005). Diatom interval: thisstudy.

− 24 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）（Ehrenberg）の左巻き個体が産出した．これらの多産す

天文軌道要素年代として 6.14 Maの値が与えられているる種は温帯から冷温帯に分布中心を持つ．なお，熱帯（Hilgen et al.，2012）．従って，本種が産出した 2 試料はから亜熱帯表層の指標種とされるGlobigerinoides属及びOrbulina属も平均 16.4%と試料全体を通じて産出が見ら10.57–6.14 Maの間に限定される．ただし，本種は産出試れた．

出を厳密に決定することは困難である．

年 代 指 標 種 と し て は，Globoquadrina dehiscensが 試 料
P2，P6，p12，P13，P14，P16，P17で認められた．Globorotalia
lenguaensis Bolliが試料P6及びP11で産出した．Globoturborotalita
decoraperta (Takayanagi et Saito) は試料 P2，P6，P8，P12，P13，
P15，P16，P17 から，Globoturborotalita nepenthes (Todd)
は試料 P2，P6，P8，P11，P12，P13，P15，P16，P17 に含まれていた．一方，Neogloboquadrina acostaensis (Blow)

料数・産出個体数ともに少ないため，本研究地域で初産
さらに，今回浮遊性有孔虫が 200 個体以上産出した最上位の試料P17 を含む 6 試料でG. dehiscensが産出した．
この種の終産出は最新の年代尺度では 5.92 Maとされているが（Hilgen et al.，2012），一方で高緯度地域ほど終産出が早くなる異時性が報告されている（Oda et al.，1984；
Hodell and Kennett，1986；Spencer-Cervato et al.，1994）．
Motoyama et al.（2004）は，三陸沖ODP Site 1150 及びSite

は試料 P2，P6，P8，P11，P12，P13，P14，P15，P17から産出した．N. pachyderma は，P28 を除く浮遊性有孔虫が検1151 でこの生層準の年代を求め，それぞれ 9.4–9.6 Ma，出された全試料で認められた．これら浮遊性有孔虫年代

亜帯最下部に相当する．従って，本種が産出した試料

指標種の層位分布を第 5 図に，電子顕微鏡写真を図版 1は少なくとも 8.4 Maより古い時代に対比される可能性に示した．

が高い．以上に基づき，本研究で検討した青麻層の区

8.4–9.3 Maと し て い る． こ の 年 代 値 はN.16 帯 ～ N.17A

これらの年代指標種のうち，N. acostaensisの初産出は間は 10.57–8.4 Maの区間に限定される．最新の年代尺度

Blow（1969）の浮遊性有孔虫化石帯N.16 帯の下限を定義（Hilgen et al.，2012）に基づくと，この年代区間はBlow（1969）及びBerggren et al.（1995）のN.16 帯～ N.17A亜帯

する．最新の年代尺度に基づくと，この初産出には温帯地域で 10.57 Maの天文軌道要素校正年代が与えられている（Hilgen et al.，2012）．また，福島県棚倉地域で最下部に相当する．

は，この生層準に対し凝灰岩層のK–Ar放射年代測定に4. 2産出した主な珪藻の顕微鏡写真を図版 2 に，各セク

よって 10.6 Maの年代制約が与えられている（Hayashi and
Takahashi, 2008）．従って，本研究地域を含む北西太平

珪藻化石層序

ションの珪藻化石分析結果を付表 1 ～ 3 に示す．

洋地域でもこの生層準に 10.57 Maの天文軌道要素年代を

青麻セクションでは 33 試料のうち，入菅谷層の 5 試

適用することは妥当と考えられ，今回浮遊性有孔虫を検料，青麻層の 8 試料及び七北田層の 6 試料，合計 19 試

出した区間はそれより上位に相当するものと考えられる．

料 か ら 珪 藻 化 石 が 産 出 し た（ 第 6 図， 付 表 1）． 入 菅 谷

また，200 個体以上の浮遊性有孔虫化石を産出した全試料からN. pachydermaが産出した．Berggren (1992)はイン層では珪藻の産出した 5 試料のうち，試料Aoso10 と 06
から Denticulopsis praedimorpha var. praedimorphaが，D.

ド洋南部の深海掘削計画（ODP）Site 748 及びSite 751 で本

simonseniiとD. vulgarisを伴って産出したので，これら 2種の初産出を古地磁気極性C4Ar.1n.5 に対応させ，彼の試 料 はAkiba（1986）及 びYanagisawa and Akiba（1998）の（亜）南極地域の浮遊性有孔虫化石帯AN7 帯の基底を定義

NPD5B帯の上部の生層準D53 とD54 の間，すなわち区した．この生層準は最新の年代尺度で天文軌道要素と関間 5B3 に位置づけられる．それ以外の 3 試料については，

連づけられ，9.37 Maの年代値が与えられている（Hilgen
et al., 2012）． し か し， 本 種 は 両 極 性 分 布 を 示 す た め，
Berggren (1992)が検討した南インド洋と日本周辺のよう珪藻化石帯の判定は難しい．青麻層では珪藻化石が産出な北半球中緯度地域とは生物地理学的な分布が連続しな
いと考えられるため，この年代値をそのまま適用するこ

した 8 試料のうち，試料Aoso13，19，20，21 の 4 試料からは，Denticulopsis dimorpha var. dimorphaが産出し，試料
Aoso13 ではD. vulgarisが，試料Aoso20 ではD. simonseniiが検出された．しかし，Denticulopsis praekatayamae，D.

とについては慎重にならざるを得ない．ただし，Kennett
and Srinivasan (1983)は本種の生存区間をBlow (1969)のdimorpha var. areolata及 びD. katayamaeは 全 く 産 出 し

N.16 帯以降としており，また，栃木県烏山地域や宇都宮

NPD5D帯下部の生層準D56 とD57 の間の区間（区間 5D1）

地域ではN.16 帯に相当する層準から本種の産出が認めらにあると判定できる．七北田層では，珪藻の産出した試料のうち，試料Aoso26，28，30 はD. katayamaeを産出し，れるため（林・高橋，2004；林ほか，2008），本種の初産なかった．以上のことから，これら青麻層の 4 試料は，出をN.16 帯と見なすことは日本付近においても概ね妥当

D. dimorphaを含まないことから，NPD6A帯と認定されと判断される．

る．その上位の試料Aoso32 と 33 は，とくに指標種は産試料P6, P11 においては，G. lenguaensisも産出している．この種の終産出はBerggren et al. (1995)のインド・太出しないものの，NPD6A帯に認定される試料のすぐ上位に位置し，D. katayamaeもThalassionema schraderiも含ま

平洋地域の浮遊性有孔虫化石帯M14 帯の下限を定義し，ないことから，NPD6B帯最下部の生層準D65 とD66 の間− 25 −

(FT age)
7.6±0.7 Ma
Aoso35C
36*

Aoso01=

siltstone
sandy siltstone
very fine sandstone
fine sandstone
medium sandstonecoarse sandstone
very coarse sandstone
conglomerate (granule)01

diatom sample number(*: barren sample)
unconformable boundary
conformable boundary

A6

A1–A6 : code numbers of sections
A3

35*
34*
33
32

: interval used for composite section in Fig. 5

Diatom zones

thickness140

sandy siltstone
very fine to fine sandstone
medium to v. c. sandstone
calcareous sandstone
conglomerate
felsic tuff
scoria pumice tuff
thin felsic tuff

第 1/2 号

NPD

parallel bedding
cross-bedding
trace fossils
bioturbation
mud clasts
calcareous concretion
mollusca
pumice

第 70 巻Diatom intervals

Aoso2019 年

Thalassiosira temperei
Thalassiosira minutissima
Denticulopsis katayamae
D. dimorpha var. dimorphaDenticulopsis vulgaris
Denticulopsis simonsenii
Denticulopsis praekatayamae
D. praedimorpha var. praedimorpha

地質調査研究報告

6B1 6B

31*

Nanakita Formation

30
29*
28
27
26
25*

key bed

100

K8C

6A 6A

Abundance
<1%

1

2–3
4–7
8–15

24*

22

?

?

23*

A6

A5

Aoso
Formation

21

A1
20
08*

A2

A3

5D1 5D

19

50

18*

A5

K7

key bed

16*
15

17

A4

A3

14
13
12*

07*

?
Bangamoriyama Formation

?

A2
11

06
05

10

Irisugaya Formtion

09*

04*

A1

0m

5B3 5B?

?

03

第 6 図 青麻セクションの珪藻化石層序．試料採取位置は第 3 図に，珪藻分析結果は付表 1 に示す．
珪藻化石帯と珪藻生層準はAkiba（1986），Yanagisawa and Akiba（1998）及びWatanabe andFig. 6
Yanagisawa（2005）による．珪藻区間は本研究による．
Fig. 6

Diatom biostratigraphy of the Aoso section. Sample locations and the occurrence of diatoms in thissection are shown in Fig. 3 and Table A1, respectively. Diatom zones: Akiba (1986), Yanagisawa
and Akiba (1998), and Watanabe and Yanagisawa (2005). Diatom interval: this study.

− 26 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）

10.K8
9.3±0.4 Ma(FT age)

Aoso
Formation
Abundance
<1%
1
2–3
4–7
8–15
16–31
32–64

48*
47

key bedK70m

Shinbukuro

Denticulopsis simonsenii

Nakamachi

Denticulopsis vulgaris

50

Denticulopsis dimorpha var. dimorpha

46
44
43
41

Aoso

30

52

6B2

51

6B1

Nanakita
Formation

50

6A

NPD

6B

6A

49

key bed

K8C

0m

Aoso F.

siltstone
sandy siltstone
very fine sandstone
fine sandstone
medium sandstonecoarse sandstone
very coarse sandstone
conglomerate (granule)

第8図 亀水作セクションにおける七北田層の珪藻化石
Fig.層序．試料採取位置は第84 図に，珪藻分析結果は付 表 2 に 示 す． 珪 藻 化 石 帯 と 珪 藻 生 層 準 はAkiba（1986），Yanagisawa and Akiba（1998）
及びWatanabe
and Yanagisawa（2005）に，珪藻区間は本研究による．

5D1 5D

Fig. 837*

第 7 図 新袋セクションの珪藻化石層序と中町セクションに
Fig. 7
おけるフィッション・トラック年代測定試料（10.K8）の採取層準．試料採取位置は第4図に，珪藻分析結果
は付表2に，フィッション・トラックの年代測定結果は第2表に示す．珪藻化石帯と珪藻生層準はAkiba（1986），Yanagisawa and Akiba（1998）
及びWatanabe andYanagisawa（2005）に，珪藻区間は本研究による．
Fig. 7thickness

Diatom zone

K8P

key bedunconformable boundary

Diatom interval

NPD

thickness

Denticulopsis praekatayamae
Denticulopsis katayamae
Thalassiosira minutissima
Thalassiosira burckliana
Thalassionema schraderi

diatomsample number(*: barren sample)

<1%
1
2–3

Denticulopsis simonsenii
Denticulopsis vulgaris

01

Abundancecross-bedding
trace fossils
bioturbation
shell fragments
sandy siltstonecoarse sandstone
calcareous sandstone
conglomerate
felsic pumice tuff
thin felsic tuff bed

Diatom zone

Aoso01

Kimizukuri
Diatom intervalsiltstone
sandy siltstone
very fine sandstone
fine sandstone
medium sandstonecoarse sandstone
very coarse sandstone
conglomerate (granule)very fine to fine sandstone
medium to v. c sandstone
felsic tuff
thin felsic tuff=

parallel bedding
cross-bedding
bioturbation
shell fragments

Diatom biostratigraphy of the Aoso Formation of the
Shinbukuro section, with the horizon of tuff sample forfission track dating (10.K8) in the Nakamachi section.
Sample locations, the occurrence of diatoms in thissection and a result of fission track dating are shownin Fig. 4, Table A2 and Table 2, respectively. Diatom
zones: Akiba (1986), Yanagisawa and Akiba (1998), and
Watanabe and Yanagisawa (2005). Diatom interval: thisstudy.

Diatom biostratigraphy of the Nanakita Formationof the Kimizukuri section. Sample locations and theoccurrence of diatoms in this section are shown in Fig.
4 and Table A2, respectively. Diatom zones: Akiba(1986), Yanagisawa and Akiba (1998), and Watanabe andYanagisawa (2005). Diatom interval: this study.

間 5D1 にあると認定される．それ以外の試料については
化石帯の判定はできなかった．
亀水作セクションで採取した 4 試料から珪藻化石が産出した（第 8 図，付表 2）． 4 試料のうち，試料Aoso50
はD. katayamaeを 産 出 し，D. dimorphaを 欠 く こ と から，NPD6A帯と認定される．試料Aoso52 はT. schraderiが産出し，Nitzschia pliocenaを伴わないので，NPD6B帯の生層準D66 とD68 の間，すなわち区間 6B2 と認定できる．その下位の試料 51 は，指標種を含まないものの，D.
katayamaeもT. schraderiも存在しないので，NPD6B帯最下部の区間 6B1 と判断される．なお，試料Aoso49 については化石帯の認定はできない．

の区間 6B1 内にあるものと推定できる．

高森山セクションでは採取した 7 試料すべてに珪藻

新袋セクションでは，採取した 12 試料のうち 10 試料から珪藻化石が検出された（第 7 図，付表 2）．珪藻の産化 石 が 含 ま れ て い た（ 第 9 図， 付 表 3）． こ れ ら の 試 料

出 し た 試 料 の う ち， 試 料Aoso38–43, 45 はDenticulopsis
dimorpha var. dimorpha，D. simonsenii，D. vulgarisが産出は，すべてT. schraderiを含みN. pliocenaを伴わないので，し，D. praekatayamae，D. dimorpha var. areolata及 びD.
katayamaeが見つからないことから，NPD5D帯下部の区

以上の各層序セクションの珪藻分析結果を総合する

NPD6B帯の区間 6B2 に属すると判断できる．
と，各地層の珪藻化石層序と年代は以下のように推定で− 27 −

地質調査研究報告

thickness

72
71の自形～半自形結晶からなり，自発FT密度は 1 × 106 本/
cm2 オーダー程度を示す．一方，残り 90%は淡褐色～褐Diatom zone

30
m

Aoso

色の半自形または破砕状結晶からなり，自発FT密度が赤NPDは中新世の年代が予想され，後者（褐色結晶群）は古第三

色のものより数倍程度高い特徴を持つ．両群ともFT長には目立った短縮化傾向は認められない．自発FT密度と年代値との相関（檀原ほか，2004）から，前者（赤色結晶群）
紀～中生代の年代が予想される．そのため効率的な年代測定を目指し，測定対象を赤色結晶 30 粒子に絞ったが，

70

20

Nanakita
Formation

10

K14

key bed68
67

第 1/2 号

FT密度の違いにより 2 群に大別される．うち 10%は赤色
Diatom intervalsiltstone
sandy siltstone
very fine sandstone
fine sandstone
medium sandstonecoarse sandstone
very coarse sandstone
conglomerate (granule)

第 70 巻

富なジルコン結晶（柱状結晶が主）を含むが，色調と自発

Takamoriyama
Nitzschia suikoensis
Fragilariopsis fossilis
Thalassiosira burckliana

Abundance
1<
1
2-3
4-7 %

Thalassionema schraderi
Thalassiosira minutissima
Proboscia barboi
Nitzschia praereinholdii

parallel bedding
trace fossils
fine sandstone
felsic tuff
thin felsic tuff
andestic tuff

2019 年その他の要素による粒子選別は避けた．全測定粒子 30 個の粒子データは比較的よくまとまるが，χ2 検定には失格

6B2 6B

する．そのため，χ2 検定に合格まで粒子年代の古い順に除外すると，15 Maより古い 2 粒子を除外したところでχ2
検定における上側確率（P(χ2)）が 5%となり合格した．し66
64

たがって残る 28 粒子を単一年代集団に属するものとみ

0Fig. 9第 9 図 高森山セクションにおける七北田層の珪藻 化 石

層序．試料採取位置は第 3 図に，珪藻分析結果は付 表 3 に 示 す． 珪 藻 化 石 帯 と 珪 藻 生 層 準 はAkiba（1986），Yanagisawa and Akiba（1998）及びWatanabe
and Yanagisawa（2005）に，珪藻区間は本研究による．

Fig. 9Diatom biostratigraphy of the Nanakita Formation of
the Takamoriyama section. Sample locations and theoccurrence of diatoms in this section are shown in Fig.
3, Table A3, respectively. Diatom zones: Akiba (1986),
Yanagisawa and Akiba (1998) , and Watanabe andYanagisawa (2005). Diatom interval: this study.

なし（第 10 図），28 粒子の加重平均値 9.3 ± 0.4 Maを本試料の年代値とした．
Aoso35C試料は，短柱状結晶を主とした自形ジルコン
結晶を 2000 個 / 0.50 kgと豊富に含む．前述の 10. K8 試料と異なるのは，抽出ジルコン結晶の 95%以上が鋭い稜と平滑な結晶面をもつ自形結晶からなることである．しかし粒子の色調は変化に富み，無色に近い淡褐色から濃い赤色を呈するものまでが混在する．平均ウラン濃度が80 ppmと低く，粒子間のウラン濃度に数 10 倍以上の大きなばらつきがみられるが，粒子の色調との明瞭な対応性は認められない．また測定粒子中のFT長さの短縮化は観察されなかった．そのため測定に際しては，粒径や色調に関係なくランダムに測定対象とした．全測定粒子

きる．入菅谷層のうち，少なくとも上部はNPD5B帯の区

30 個の粒子データは比較的よくまとまるが，χ2 検定に

間 5B（12.3–11.6Ma）に属するが，入菅谷層下部は珪藻
3は失格する．そのためχ2 検定合格まで粒子年代の古い順

化石帯が認定できない．青麻層下部はNPD5D帯の区間に除外すると，18 Maより古い 2 粒子を除いたところで，P(χ2)=22%（> 5%）となり合格する．したがって，残る 28

5D（10.0–9.6
Ma）と認定されるが，本層上部は珪藻化石
1帯の判定ができない．一方，七北田層については，最下

粒子を単一年代集団に属するものとみなし(第 10 図)，28

部はNPD6A帯（9.3–8.7 Ma），下部はNPD6B帯の区間 6B1

粒子の加重平均値 7.6 ± 0.7 Maを本試料の年代値とした．

（8.7–8.5 Ma），上部は同じくNPD6B帯の区間 6B（8.5–7.9
2Ma）に対比される．なお，番ヶ森山層については，珪藻５.

分析が可能な試料を採取できなかったため，珪藻化石年

考察

代は不明である．

5. 1

統合年代層序

4. 3

して，各層の年代を推定する（第 11 図）．

以上の浮遊性有孔虫・珪藻年代層序及びFT年代を総合
フィッション・トラック年代

鍵層K8Pの軽石凝灰岩（試料 10.K8）のジルコンのFT年

入菅谷層は，珪藻化石では上部はNPD5B帯の区間 5B3代として 9.3 ± 0.4 Ma（誤差は 1σ，以下同様）の値が，七（12.3–11.6 Ma）に対比される．入菅谷層の下部は，年代

北田層下部の酸性凝灰岩（試料Aoso35C）のジルコンのFT

データはないものの，その層厚からみて，本層全体が年代として 7.6 ± 0.7 Maの値が得られた（第 2 表）．以下に

NPD5B帯に対比される可能性が高い．
青麻層については，下部から珪藻化石帯のNPD5D帯

は，試料ごとの構成結晶状態と測定結果について具体的

下部の区間 5D（10.0–9.6
Ma）に対比される珪藻化石が産
1に述べる．
10. K8 試料は，生試料 0.50 kg当たり 200 個と比較的豊出する．また，同じく青麻層下部は，N.16 帯～ N.17A亜− 28 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）

第 2 表 フィッショントラック年代測定の結果．
Table 2 Results of ﬁssion track dating of two tuff layers in the study area.
Sample name

Spontaneousρs
Ns

No. ofgrains(cm-2)

30

1.21 ×10 6(Adopted)

28

1.20 ×10

6

Aoso35C (All)30

2.14 ×10 528

5

10.K8 (All)(Adopted)

2.06 ×10

916

Inducedρi(cm-2)

Dosimetry
ρd
Nd

Ni

Pr(χ2) U(%) (ppm)(cm-2)

3.84 ×10 6 2899

Age±1σ(Ma)

8.812 ×10 4

4512

0

360

9.7 ± 0.42738

8.812 ×10 4

4512

22

370

9.3 ± 0.4

8.57 ×10 5759

8.626 ×10 4

2208

1

80

8.0 ± 0.75735

8.626 ×10 4

2208

5

80

7.6 ± 0.7828

3.95 ×10

6

189
173

8.74 ×10

Dating was carried out by the external detector method that applies to external natural surfaces of zircon (ED2). Zeta-calibration values
for T. Danhara: ζED2 = 350±3 for sample 10.K8 using JRR4 reactor with DAP detector (Danhara et al. , 2003) or ζED2 = 372±5 for sample
Aoso35C using RSR of Rikkyo University reactor with mica detector (Danhara et al ., 1991) against NIST SRM612 dosimeter glass. ρand N are the track density and the total number of tracks counted, respectively. Pr(χ2): the probability of obtaining the χ2-value for ν
degrees of freedom (where ν=number of grains-1) （Galbraith, 1981）. U is average uraniunm content. Ages that passed the χ2-test after
excluding older grains are adopted in this study.
20

10.K8

20

AOSO35C

+2

+2
9

-2

-2

7

Relative standard error (%)

100 50
0

1

2

3

25

20

4

5

Precision680Age (Ma)Age (Ma)

10

0

10

Relative standard error (%)

5

100

7

0

1

50
2

Precision

25

3

4
3

4

第 10 図 ラジアルプロットによるフィッショントラック年代測定結果図（10.K8，Aoso35C）．2 試料とも古い 2 粒
子を外来粒子とみなし，残る 28 粒から年代値を計算した．プロットはGalbraith（1990）に基づく．
Fig. 10

Radial plot diagram for ﬁssion-track data from samples 10.K8 and Aoso35C. Adopted ages are based on the pooledage calculation for most of grains (open circles) that passed χ2-test after excluding older ones (closed circles) as a
detritus. The radial plot was drawn by Galbraith (1990).

帯最下部に相当する浮遊性有孔虫化石が産出し，産出す間 6B（8.7–8.5
Ma）と区間 6B（8.5–7.9
Ma）に対比される
1
2

る種の年代範囲から 10.57–8.4 Maの年代区間に相当する珪藻化石が産出している．また，区間 6B（8.5–7.9Ma）2

ものと思われる．さらに，本層最上部の鍵層K8Pの軽石に相当する七北田層下部の層準に挟在する凝灰岩のジル凝灰岩（試料 10.K8）のジルコンのFT年代として 9.3 ± 0.4

コンのFT年代として 7.6 ± 0.7 Maの値が得られた．このMaが測定された．以上の年代データは相互に矛盾はな

FT年代は珪藻年代に比べてやや若いものの，誤差の範囲

く，これらのデータから，青麻層の堆積年代としては最を考慮すれば，両者は矛盾しない．生層準D65（8.7 Ma）

大幅をとっても約 10.0–8.9 Ma程度の年代に制約できる．

とD66（8.5 Ma）の年代及び本層の層厚から堆積速度曲線

なお，青麻層の下位の番ヶ森山層については，現在のを作成し，本研究で検討した層序セクションにおける本ところ年代を推定するデータはないが，上位の青麻層と層の上限と下限の年代を，堆積速度曲線を外挿して求めは整合の関係にあるので，青麻層よりも少し古い年代がると，それぞれ約 8.8 Maと 7.9 Maとなる．

想定される．

以上のように，本研究により後期中新世において浮遊七北田層からはNPD6A帯（9.3–8.7 Ma），NPD6B帯の区性有孔虫化石層序と珪藻化石層序の直接対比し，あわせ− 29 −

Messinian

N.18

6

C3B

7Bb

CN9

N.17

b 7A

1

a

3

6B

10

11

N.15
C5

2

N.14

3
5D 2

CN7
5C

Serravallian

C5A
13

Langhian141
4C5AC N.10
C5AD

CN4

5A

4Ba
7
6

4A

C5B
N.8
CN3

2B

C5E

CN2
CN1

2

D

Tsunaki F.
(lower)D

DiatombiohorizonsD
D77.5 (5.4)
D77 (5.6)

7.6±0.7
D

Omatsuzawa
Formation

Bangamoriyama F.

DPD

Irisugaya F.

D70 (7.7)
D68 (7.9)
D66 (8.5)
D65 (8.7)

Banga
upper
-moriyama
D
Formation lower

D60 (9.3)
D59 (9.4)
D58 (9.5)
D57 (9.6)
D56 (10.0)
D55.8 (10.2)

DD55.2 (11.2)
D55 (11.4)
D54 (11.6)

Kashimadai F.

D53 (12.3)
D52 (12.4)

Hataya F.

D51 (12.7)

Mitsuya F.
Hatatate
Formation

D50 (13.1)

glauconite
sandstone

D48 (14.1)
D47 (14.1)

Moniwa F.

Neko F.
Takadate F.

Tsukinoki
Formation

D45 (14.5)
D44 (14.6)
D43.8(14.8)

PN

2

1

D

9.3±0.4

Aoso
Formation

DPN

5

3B
3A

C5D
N.6

4
3
1

N.7

17

Fig. 11

1

N.9

C5C

3
2

4Bb

15

18

5B
a

C5AA
C5AB N.11

16
Burdigalian

N.12

1

Shirasawa F.
Mitaki F.

Nanakita
Formation

4

2

N.13

CN5

Shirasawa F.
Nashino F. Mitaki F.
Yumoto F.

Tsunaki F.

3

b
12

Tatsunokuchi
Formation

D80 (3.5)(3.9)

Kameoka F.

Kameoka F.

(middle–upper)

6A

CN6

D

Tatsunokuchi
Formation

Tawaraniwa F.
Omotezawa F.

D73 (6.8)

Natori Group

Tortonian

MioceneC4A N.16

CN8

Mukaiyama F.

D85(3.0–3.1)

D75 (6.5)

1

9

D

2

A

C4

Dainenji F.

D

7Ba

c

C3A

(Ma)
D90 (2.7)

Sendai Group

b
a
d

B

7

8

c

Ishii et al. (1982, 1983)
Akiba et al. (1982)
Yanagisawa & Akiba (1999)
Yanagisawa (2012)

Shida Group

CN10

C3

Masuda (1957)
Kitamura et al. (1983, 1986)
Saito and Isawa (1995)
this study

D occurrence of diatoms
P occurrence of planktonic foraminifers
N occurrence of calcareous nannofossils
0.0±0.0 Ma

2A

Matsushima-wan Group

b
CN11
a

Oda and Sakai (1977)
Oda et al. (1984)
Maruyama (1984)
Uto et al. (1989)
Kitamura et al. (1986)
Yanagisawa (1990, 1999, 2012)
Shimamoto et al. (2001)
Fujiwara et al. (2008, 2013)
Idehara et al. (2013)
Yanagisawa (unpublished data)

Akiu G.

5

8

第 1/2 号

Matsushima

Shida GroupN.19

CN12 a

第 70 巻Northeastern
SendaiSendai Group4

92019 年Southwestern
SendaiAkiu G.

C2A

Diatom zone

N.21

3

b

interval

Planktonic
foraminferal zone

Chron

Magnetic polarity

Age
(Ma)

Calcareous
nannofossil zone

Piacenzian

Zanclean

Pliocene

Epoch
Stage

地質調査研究報告

DOtsuka F.
Matsushima
Formation
Ajiri F.
Sauramachi F.

fission track age(± error 1σ)

第 11 図 仙台市北東部及びその周辺に分布する新第三系の年代層序．地磁気極性年代尺度はHilgen
et al.（2012），浮遊性有孔虫化石帯区分はBlow（1969），石灰質ナノ化石帯区分はOkada andBukry（1980），珪藻化石帯区分はAkiba（1986），Yanagisawa and Akiba（1998）及びWatanabe andYanagisawa（2005），及び珪藻区間は本研究による．
Fig. 11 Chronostratigraphy of the Neogene sequence distributed in the northeastern Sendai area and its
environs, Miyagi Prefecture, northeastern Japan. Geomagnetic polarity time scale: Hilgen et al. (2012);
Planktonic foraminiferal zones: Blow (1969) and Berggren et al. (1995); Nannofossil zones: Okada
and Bukry (1980); Diatom zones: Akiba (1986), Yanagisawa and Akiba (1998) and Watanabe andYanagisawa (2005); Diatom intervals: this study.

− 30 −

D43.2(15.2)
D43 (15.4)
D42 (15.5)
D41.5(15.6)
D41 (15.8)
D40 (15.9)
D35 (16.6)
D33 (16.7)
D30 (17.0)

D25 (18.1)

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）て，微化石年代とFT年代との対応関係を明らかにするこ本ほか，2001；Fujiwara et al.，2008；藤原ほか，2013；とができた．

出 原 ほ か，2013）． そ れ に 基 づ く と， 仙 台 市 南 西 部

5. 2（Maruyama, 1984；柳沢，1999），仙台市北東部の入菅谷の 旗 立 層 はNPD5B帯 の 珪 藻 化 石 を 産 出 す る こ と か ら
隣接地域の上部中新統との対比

次に本研究の調査地域の東に隣接する松島地域と，南層に確実に対比される．綱木層については，下部と中上西隣にあたる仙台市南西部に分布する上部中新統との対部の 2 つのユニットに区分され，両者の間に不整合が存在する可能性が指摘されている（Fujiwara et al.，2008；

比を行う（第 11 図）．
本研究の調査地域の東に隣接する松島地域には，今回藤原ほか，2013）．綱木層では多くのFT年代が測定されて，研究した上部中新統の志田層群が仙台市北東部地域から連続して分布するが，仙台市北東部地域とは異なる地層

綱木層全体としての堆積年代がおよそ 10 Maから 8 Ma前
後に及ぶことが判明している（Fujiwara et al.，2008）．し区分と地層名が用いられている（石井ほか，1982）．すな

かし，測定年代値のばらつきが大きく，また微化石の報

わち，松島地域では，志田層群は下位の松島湾層群を不告もないので，2 つのユニットとその間の時間間隙の正整合に覆い，下位より根古層（凝灰質砂岩），三ッ谷層

確な年代を推定することは現状では困難である．ただし，（斜交層理のある粗粒砂岩），幡谷層（凝灰質砂岩），鹿島

綱木層下部では一部でNPD5C帯の区間 5C2 を示す珪藻化

台層（塊状細粒砂岩），番ヶ森山層（斜交層理のある粗粒石が，また綱木層中部でNPD6A帯の珪藻化石が産出す

砂岩）及び大松沢層（塊状細粒砂岩）からなる．このうち，

る（柳沢，未公表資料）．これに基づくと，綱木層下部は，松島地域の番ヶ森山層の下部と上部は，仙台市北東部地

仙台市北東部の番ヶ山森山層と青麻層を合わせたものに，域の番ヶ森山層と青麻層にそれぞれ連続する．また，松そして綱木層中上部は七北田層に対比するのが妥当であ島地域の大松沢層は，仙台市北東部地域の七北田層にそろう．

のまま連続する．仙台市北東部地域の入菅谷層は孤立し以上のように，本研究によってこれまで研究を進めるて分布するので，松島地域との直接の岩相対比はできな

上で障害となっていた青麻層と周辺地域の上部中新統のいが，後述する珪藻化石層序から，松島地域の鹿島台層

年代の不一致・矛盾をほぼ解消することができた．

に対比される．
松島地域の志田層群については，秋葉ほか（1982）及び

5. 3

柳沢・秋葉（1999）によって珪藻化石層序が明らかにされ浮遊性有孔虫層序の問題点と課題

青麻層の浮遊性有孔虫層序を検討したSaito and Isawaている．鹿島台層は珪藻化石区分のNPD5B帯に対比され，（1995）と 本 研 究 の 結 果 を 比 較 す る た め に，Saito and入菅谷層に対比される．松島地域の番ヶ森山層上部からIsawa（1995）の浮遊性有孔虫産出地点（AOS30–67）の層準はNPD5D帯下部の区間 5D1 に相当する珪藻化石が報告さを，岩相及び地質構造に基づいて本研究の青麻セクショれており，これは相当する青麻層と全く同じである．まンの柱状図に対比し，その上でSaito and Isawa（1995）でた，松島地域の大松沢層からは，NPD6A帯とNPD6B帯

示された化石帯指標種の産出状況を第 5 図の右側に示しの区間 6B1 と 6B2 に当たる珪藻群集が産出しており，相た．また，Fujiwara（1992）の記述に基づいて，浮遊性有当する仙台市北東部地域の七北田層のそれと全く一致す

孔虫が産出したHorizon1（H1）の結果も合わせて第 5 図にる．以上のように，松島地域と仙台市北東部地域の志田示した．

層群の珪藻化石層序は，岩相による対比によく一致している．これまで，青麻層の浮遊性有孔虫年代は，松島地

Saito and Isawa（1995）はNeogloboquadrina acostaensis（Blow），Globorotalia plesiotumida Blow et Banner，域の珪藻化石年代と大きく食い違っていたが，本研究にPulleniatina primalis Banner et Blowの 3 種の共存に基づ

よって明らかにされた青麻層を含む仙台市北東部の志田き， 青 麻 層 をBlow（1969）及 びBerggren et al.（1995）の層群の新たな推定年代は，松島地域の志田層群の年代と浮遊性有孔虫化石帯N.17B亜帯（6.60–5.72 Ma；Hilgen etal.，2012）に対比した．また，Fujiwara（1992）も，鍵層非常によく一致し，従来存在した年代の不一致は解消された．
本調査地域の南西隣にあたる仙台市南西部には，志K7 の 約 10 m上 位 のHorizon1（H1）か らG. plesiotumidaとPulleniatina sp.が産出することを根拠に青麻層をN.17B亜1986）．仙台市南西部地域で，志田層群に相当するのは，帯に対比した．これらの種のうち，本研究においてその産出が追認されたのはN. acostaensisのみであった．

名取層群の茂庭層（石灰質砂岩），旗立層（塊状細粒砂岩

一方，初産出がN.17B亜帯の下限を定義するP. primalis

田層群に相当する名取層群上部が分布する（北村ほか，については，本研究では追認できなかった．Saito and及びシルト岩）と綱木層（凝灰質砂岩）である．
名取層群とその上位の秋保層群及び仙台層群について

Isawa（1995）に お い て も 試 料AOS66 か ら 2 個 体 の み のは，各種微化石層序及び放射年代値が数多く報告されている（尾田・酒井，1977；Oda et al.，1984；Maruyama，産出であり，また標本が写真図版で示されていないた

1984； 宇 都 ほ か，1989； 柳 沢，1990，1999，2012； 島し，本研究では，彼らが本種を検出した試料AOS66 や，め，現在ではその産出の妥当性を検証できない．しか− 31 −

地質調査研究報告2019 年

第 70 巻

第 1/2 号

Fujiwara（1992）がPulleniatina sp. の産出を報告している

摘された青麻層中にN.17 帯（8.58–5.57 Ma）に相当する区

H1 の層準を含む青麻層下部で，200 ～ 300 個体以上の浮間が含まれる可能性は依然として留保される．珪藻化石

遊性有孔虫個体を同定したにもかかわらず，本種は得られなかった．また，P. primalisの産出年代は，青麻層のとの不一致が北西太平洋地域で普遍的に見られるものかどうかについては，今後の課題である．

珪藻化石年代や周辺地域の年代層序学的データと大きく食い違うことから，Saito and Isawa（1995）が報告したP.
primalisには誤認の可能性が考えられる．

謝辞：本研究は筆頭著者（鈴木）の島根大学総合理工学部

一方で，彼らはその初産出がBlow（1969）のN.17 帯の下限を定義するG. plesiotumidaの産出を 5 試料から報告

大学院総合理工学研究科の入月俊明教授には貝形虫化石

し，そのうち 2 試料から 3 個体の電子顕微鏡写真を図版た．産業技術総合研究所地質情報研究部門の田中裕一に示している（彼らのPlate 1，ﬁgs. 1–4）．それらの個体の郎博士には，年代指標種の検出には至らなかったもの

うち，試料AOS53 から産出した“a small specimen”（彼らの，青麻層で採取した試料について石灰質ナンノ化石の検討をして頂いた．本研究経費の一部に科研費（基盤(C)，のPlate 1，ﬁgs. 3，4）は非常に小型であるため，祖先種のGloborotalia merotumida Blow et Bannerとする方が妥当と

地球資源環境学科卒業研究として実施された．島根大学を検鏡して頂き，また，堆積環境について議論して頂い

15K05311）を用いた．査読者の中嶋健博士，担当編集考えられる．また，試料AOS67 からの個体（彼らのPlate

幹事の本山功博士，及び編集委員会からのご助言によ

1，fig. 2）は臍側面のみの図示であるため，種の特徴を判り本原稿は改善された．以上の方々及び関係諸機関に，別できない．一方で，試料AOS53 から産出した彼らの記して心から感謝申し上げる．

Plate 1，ﬁg. 1 の個体は，より強い卵形（ovate）の外形を有

著者の執筆分担：鈴木は，総括，地質調査と浮遊性有し，また最終室の形状が幅と高さの比率で高さの方が大きいという形態的特徴から，G. plesiotumidaと同定でき

孔虫試料採取（2015 ～ 2016 年），浮遊性有孔虫分析，作ると考えられる．本研究ではSaito and Isawa（1995）より虫試料採取（2004，2015 年），浮遊性有孔虫分類，論文執多数の浮遊性有孔虫個体を同定したにも関わらず，本種筆を担当した．柳沢は，地質調査と珪藻試料採取（1996，の産出を追認できなかったが，彼らの図版の確認により，少なくとも彼らの試料AOS53 はG. plesiotumida を含み，2001，2003 年），珪藻分析，作図，論文執筆を担当した．

N.17 帯に達する可能性を留保する．本種が産出した層準

代測定試料採取（2003 年），論文執筆を担当した．檀原は，は珪藻化石帯NPD5D帯に含まれており（第 5 図），珪藻化

FT年代測定試料採取（2003 年），FT年代測定，作図，論石の示す年代の方が少なくとも約 0.7 Ma古くなる．この文執筆を担当した．

図，論文執筆を担当した．林は，地質調査と浮遊性有孔

藤原は，地質調査（1990 ～ 1991 年），地質図作成，FT年

不一致が北西太平洋地域で普遍的に見られるものかどうかについては，今後の課題である．

６.

文

献

Akiba, F. ( 1986 ) Middle Miocene to Quaternary diatom

結論

biostratigraphy in the Nankai Trough and Japan Trench,

宮城県仙台市宮城野区岩切の志田層群青麻層模式地及and modiﬁed Lower Miocene through Quaternary diatom
zones for middle-to-high latitudes of the North Paciﬁc. In

びその周辺において，浮遊性有孔虫化石年代を検討した結果，青麻層はBlow（1969）及びBerggren et al.（1995）

Kagami, H., Karig, D. E., Coulbourn, W. T., et al., Init.
Repts. DSDP, U. S. Govt. Printing Ofﬁce, Washington D.

の 浮 遊 性 有 孔 虫 化 石 帯N.16 帯 ～ N.17A亜 帯 最 下 部（10.57–8.4 Ma）に限定される．また，珪藻化石を検討した結果，入菅谷層はYanagisawa and Akiba（1998）の珪藻

C., 87, 393–480.
秋葉文雄・柳沢幸夫・石井武政（1982）宮城県松島周

化 石 帯NPD5B帯（12.7–11.4 Ma）に， 青 麻 層 はNPD5D帯辺に分布する新第三系の珪藻化石層序．地調月報，（10.0–9.3 Ma）に，七北田層下部はNPD6A帯（9.3–8.7 Ma）

33, 215–239.

及びNPD6B帯（8.7–7.7 Ma）にそれぞれ対比される．青麻浅野裕一（1996）宮城県大和町産の後期中新世サイ上科
臼歯化石．地球科学，50，66–69.

層最上部の軽石凝灰岩からは 9.3 ± 0.4 Ma，七北田層下部の酸性凝灰岩からは 7.6 ± 0.7 MaのジルコンFT年代がBarron, J. A. and Baldauf, J. G. ( 1990 ) Development of得られた．これら微化石層序及びFT年代は相互に矛盾せず，また，東側に隣接する松島地域における志田層群のbiosiliceous sedimentation in the North Paciﬁc during the
Miocene and early Pliocene. In Tsuchi, R., ed., Pacific

珪藻化石層序や，西側に隣接する仙台市南東部地域の名

Neogene Events, University of Tokyo Press, Tokyo,

取層群や秋保層群の年代層序とも整合的である．

43–63.

一方で，先行研究のSaito and Isawa（1995）が青麻層かBerggren, W. A. ( 1992 ) Neogene planktonic foraminifer

ら報告したG. plesiotumidaの産出と，それに基づいて指magnetobiostratigraphy of the southern Kerguelen− 32 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）

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地質調査研究報告2019 年

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島本昌憲・太田聡・林広樹・佐々木理・斎藤常正（ 受 付：2017 年 12 月 19 日； 受 理：2018 年 9 月 18 日 ）− 34 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）

付表 1
青麻セクションから産出した珪藻化石．
Table A1 Occurrence chart of diatoms in the Aoso section.
Aoso section
Section
Irisugaya Formation
Aoso Formation
Formation
Sample number (Aoso)
03 10 05 06 11 13 15 17 14 19 20 21
Diatom zones (NPD)? 5B ? 5B ? 5D ?
?
? 5D 5D 5D
Diatom intervals? 5B3 ? 5B3 ? 5D1 ?
?
? 5D1 5D1 5D1Preservation
P
P M P
P
P
P
P
P
P
P
P
Abundance
C R C R C R R R R R R R
Actinocyclus ellipticus Grunow
A. ingens f. ingens (Rattray) Whiting et Schrader
3 11 12 16 14 2
1
2
2
1
5 11
A. ingens f. nodus (Baldauf) Whiting et Schrader
1
1
A. ingens f. planus Whiting et Schrader
1
1
Actinoptychus senarius (Ehr.) Ehr.
34 26 53
3
4
6
6
2
Arachnoidiscus spp.
2+++
Azpeitia endoi (Kanaya) P.A.Sims et G.A.Fryxell
13
1+
A. vetustissima (Pant.) P.A.Sims+
1
1
1
Cavitatus jouseanus (Sheshukova) D.M.Williams+
2
1
C. miocenicus (Schrader) Akiba et Yanagisawa++
1
1
Cocconeis scutellum Ehr.
1
C. vitrea Brun
1
2
Coscinodiscus marginatus Ehr.
2 14 5 12 6
2 11 22 3
2
1
3
C. radiatus Ehr.
1
1
C. spp.
9
Cladogramma dubium Lohman++
Clavicula polymorpha Grunow et Pant.
Crucidenticula kanayae var. kanayae Akiba et Yanagisawa
1
Delphineis surirella (Ehr.) G.W.Andrews+
Denticulopsis hyalina (Schrader) Simonsen+
D. ichikawae Yanagisawa et Akiba+
D. lauta (Bailey) Simonsen
1+ 1+
D. praedimorpha var. minor Yanagisawa et Akiba
2
D. praedimorpha var. praedimorpha Barron ex Akiba
1
D. dimorpha var. dimorpha (Schrader) Simonsen+
1
3(Closed copula)1
1
1
D. crassa Yanagisawa et Akiba++
D. simonsenii Yanagisawa et Akiba
14 + 9++D. vulgaris (Okuno) Yanagisawa et Akiba
6
1+
D. praekatayamae Yanagisawa et Akiba
D. katayamae Maruyama
S-type girdle view of D. simonsenii group7
4
1
1
D-type girdle view of D. simonsenii group
Diploneis smithii (Bréb.) Cleve+
4
1
1
Eucampia sp. A (= Hemiaulus polymorphus Grunow)
1
Grammatophora spp.
+++
Hyalodiscus obsoletus Sheshukova
1
1
1
3
Ikebea tenuis (Brun) Akiba
2
2 12
+
+
+
1
Koizumia adaroi (Azpeitia) Yanagisawa
1
Melosira sol (Ehr.) Kützing
2
2
3
Navicula hennedyii W.Smith
1
Nitzschia heteropolica Schrader++
Nitzschia praereinholdii Schrader+
Nitzschia rolandii Schrader emend. Koizumi+
Odontella aurita (Lyngb.) J.A.Agardh
11
Paralia sulcata (Ehr.) Cleve
2 17 + 33 10 7
8 10 31 979
Plagiogramma staurophorum (Greg.) Heib.
1
3
+ 1
1
Proboscia alata (Bright.) Sundstöm
Proboscia barboi (Brun) Jordan et Priddle+
1
1
Pterotheca subulata Grunow+
Rhaphoneis amphiceros Ehr.
2
Rhizosolenia hebetata f. hiemalis Gran+
R. styliformis Brightw.
1
1
3
Rouxia californica Perag.
++R. peragari Brun et Hérib.
+Stellarima microtrias (Ehr.) Hasle et P.A.Sims
3
+ 1
6
1
1
1
Stephanogonia hanzawae Kanaya
3
1
Stephanopyxis spp.
6 45 7 21 54 6 22 16 5 10 10 13
Thalassionema hirosakiensis (Kanaya) Schrader3+
1+
T. nitzschioides (Grunow) H.Perag. et Perag.
43 + 17 1
6 73 43 30 43 16 11 6
Thalassiosira grunowii Akiba et Yanagisawa+ 1
T. leptopus (Grunow) Hasle et G.A.Fryxell++
T. manifesta Sheshukova
1
T. minutissima Oreshkina
T. temperei (Brun) Akiba et Yanagisawa
T. cf. yabei (Kanaya) Akiba et Yanagisawa+
T. spp.
Thalassiothrix longissima Cleve et Grunow
+ 1
1
+
1
Trochosira spinosa Kitton
1
Total number of valves counted
100 100 100 100 100 100 100 100 100 52 40 50
23 44 82 10 16 39 11 3 18 498
Resting spore of Chaetoceros

Preservation, G: good; M: moderate; P: poor. Abundance, A: abundant; C: common; R: rare

− 35 −

22
?
?
P
R
8
3
+
1
6
+
2
+
2
+
11
1
9
7
+
50
6

Nanakita Formation
26 27 28 30 32 33
6A ? 6A 6A 6B 6B
6A ? 6A 6A 6B1 6B1PPP M P MR R R C R
C
2
+
1
3
1
1
1
2
+ 2
2
1
2
1
3
2
4
2
+
1
1
2
13 5
1
1
3
3
+
+
+
+
+
+
+
+
1
+ 2
1
3
1
3
4
+
3
2
1
1
1
+
+
+
+
1
2
2
1
6
9 33 13+1+
14 16 10 2 56 50
3
1
1
+
+
2
2
4
2
+
1
4
5
2
1
3
+
+
48 52 37 36 27 25
1
+ 13
2
3
1
1
4
4 13
+ 2
1
+
100 100 100 100 100 100
270 820 300 615 134 256

地質調査研究報告2019 年

第 70 巻

第 1/2 号

付表 2
新袋及び亀水作セクションから産出した珪藻化石．
Tabel A2 Occurrence chart of diatoms in the Shinbukuro and Kimizukuri sections.
Shinbukuro section
Kimizukuri
Sections
Aoso Formation
Nanakita F.
Formation
Sample number (Aoso)
38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 49 50 51 52
Diatom zones (NPD)
5D 5D 5D 5D 5D 5D ? 5D ? ?
? 6A 6B 6B
Diatom intervals? 6A 6B1 6B25D1 5D1 5D1 5D1 5D1 5D1 ? 5D1 ? ?
Preservation
G G G G G G M M M P P P P M
Abundance
A A A A A A C C R R R R R C+ 1+Actinocyclus ellipticus Grunow
+
+
- 1
+ 1
4
- 3 10 3
A. ingens f. ingens (Rattray) Whiting et Schrader
1
+
- 2
1
+ 3
- 13 - 1
3 12 9Actinoptychus senarius (Ehr.) Ehr.
- 1
- 1
Adoneis pacifica G.W.Andrews et Rivera++
Arachnoidiscus spp.
+
Azpetia nodulifera (A.W.F.Schmidt) G.A.Fryxell et P.A.Sims - 1
A. vetustissima (Pant.) P.A.Sims+
Cavitatus jouseanus (Sheshukova) D.M.Williams- 3
C. miocenicus (Schrader) Akiba et Yanagisawa++- 1
Cocconeis californica Grunow
- 1
+
- 1
+
C. costata Greg.
+
+ 1
1
+ +
C. scutellum Ehr.
- 1
- 2
- 1
C. vitrea Brun
+
- 1
+ 1
2
2
+ 5
2 12 1
Coscinodiscus marginatus Ehr.
+ ++Cladogramma dubium Lohman+ + + +- 1
2
1
Delphineis surirella (Ehr.) G.W.Andrews- 1
Denticulopsis lauta (Bailey) Simonsen+ +D. praelauta Akiba et Koizumi+ + + 1+ 1
D. dimorpha var. dimorpha (Schrader) Simonsen(Closed copula)
1
+
- 1
6
+ 4
2
1
1
1
+
- 1
+ 2
D. simonsenii Yanagisawa et Akiba
16 7 13 24 9
6
1
+ +
+
- 1
1
D. vulgaris (Okuno) Yanagisawa et Akiba- 2
D. praekatayamae Yanagisawa et Akiba- 1
D. katayamae Maruyama
15 7 12 18 1
1
+ + 1
S-type girdle view of D. simonsenii group
+
- 2
2
1
Diploneis smithii (Bréb.) Cleve- 2
2
Eucampia sp. A (= Hemiaulus polymorphus Grunow)- 1
2+
Goniothecium rogersii Ehr.
+
+
+ + 1
2
- 2
Grammatophora spp.
+
+ 2
+ + 1
- 2 2
Hyalodiscus obsoletus Sheshukova
+
- 4
2
1
+
Ikebea tenuis (Brun) Akiba++- 4
Koizumia adaroi (Azpeitia) Yanagisawa+
Melosira sol (Ehr.) Kützing- 2
Nitzschia grunowii Hasle
N. heteropolica Schrader- 3
N. porteri Frenguelli+++
N. praereinholdii Schrader+- 1
Odontella aurita (Lyngb.) J.A.Agardh
3
2
4
+ 2
+ 13 2 12 7 11 37 17 10
Paralia sulcata (Ehr.) Cleve
- 1
- 1
- 2
Plagiogramma staurophorum (Greg.) Heib.
- 1
1
- 1
- 4
- 3
4
Proboscia barboi (Brun) Jordan et Priddle- 1
Pterotheca subulata Grunow- 1
Rhizosolenia hebetata f. hiemalis Gran+
- 1
R. miocenica Schrader
- 1
3
- 1
- 1
R. styliformis Brightw.
+ +
+
- 1
Rouxia californica Perag.
- 1
2+
Stellarima microtrias (Ehr.) Hasle et P.A.Sims
Stephanogonia hanzawae Kanaya
+
- 1
+ 3
5
7 1
Stephanopyxis spp.
+
Thalassionema hirosakiensis (Kanaya) Schrader
59 82 61 51 85 87 75 92 63 92 54 26 23 50
T. nitzschioides (Grunow) H.Perag. et Perag.
- 2
T. schraderi Akiba- 1
1
Thalassiosira burckliana Schrader- 1- 1
T. grunowii Akiba et Yanagisawa+- 2
1
T. leptopus (Grunow) Hasle et G.A.Fryxell- 1+
T. manifesta Sheshukova- 1- 1
T. minutissima Oreshkina
+ 1
4
+ + 1
+
T. spp.
+ + +
+
+
- 1
+
- 2
Thalassiothrix longissima Cleve et Grunow
Total number of valves counted
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Resting spore of Chaetoceros
56 17 17 24 110 13 58 20 243 239 32 98 178 66

Preservation, G: good; M: moderate; P: poor. Abundance, A: abundant; C: common; R: rare.

− 36 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）

付表 3
高森山セクションから産出した珪藻化石．
Table A3 Occurrence chart of diatoms in the Takamoriyama section.
Takamoriyama section
SectionNanakita Formation
Formation
Diatom zones (NPD)
6B 6B 6B 6B 6B 6B 6B
Diatom intervals
6B2 6B2 6B2 6B2 6B2 6B2 6B2Sample number (Aoso)
64 66 67 68 70 71 72
Preservation
P M P P P P P
Abundance
R R R R C R RActinocyclus ellipticus Grunow
2 2
- 1
4
A. ingens f. ingens (Rattray) Whiting et Schrader- 2
A. spp.
2- 3
2
1
Actinoptychus senarius (Ehr.) Ehr.
10 7 10 13 9 16 4
A. vulgaris Schum.
- 1
Arachnoidiscus spp.
1
Aulacoseira spp.
1
- 3
Azpetia nodulifera (A.W.F.Schmidt) G.A.Fryxell et P.A.Sims - 1- 1
1
A. vetustissima (Pant.) P.A.Sims- 1- 4
Cavitatus jouseanus (Sheshukova) D.M.Williams+ +C. miocenicus (Schrader) Akiba et Yanagisawa
- 4
+
- 16
Cladogramma dubium Lohman- 1- 1
Cocconeis californica Grunow
1
- 1
- 1
1
C. costata Greg.
- 2- 2
C. curviritunda Brun et Temp.
+
C. scutellum Ehr.
- 2
- 1
C. vitrea Brun
1
1
Coscinodiscus marginatus Ehr.
2 2
6
5 5
3
C. perforatus Ehr.
- 1
C. radiatus Ehr.
- 2
- 3
C. spp.
3
1 11 1
1
Delphineis angustata (Pant.) G.W.Andrews++
D. surirella (Ehr.) G.W.Andrews
- 1
1
- 1
Denticulopsis lauta (Bailey) Simonsen+ 1
D. simonsenii Yanagisawa et Akiba+ 1+
D. vulgaris (Okuno) Yanagisawa et Akiba+ 4- 1
S-type girdle view of D. simonsenii group- 2
Diploneis smithii (Bréb.) Cleve
1
- 3
- 1
2
Eucampia sp. A (= Hemiaulus polymorphus Grunow)- 2- 3
Grammatophora spp.
1
+ 2
- 1
1
1
Hyalodiscus obsoletus Sheshukova
3
3
1
5
6
- 2
Ikebea tenuis (Brun) Akiba
3
1
1
1
+ 1
3
Koizumia adaroi (Azpeitia) Yanagisawa- 2- 2
Melosira sol (Ehr.) Kützing- 1
Fragilariopsis fossilis (Freng.) Medlin et P.A.Sims- 1
Nitzschia praereinholdii Schrader+ + ++N. suikoensis Koizumi- 1
Odontella aurita (Lyngb.) J.A.Agardh- 1
2
Paralia sulcata (Ehr.) Cleve
21 35 14 22 30 15 17
Plagiogramma staurophorum (Greg.) Heib.
- 1
- 1
- 2
Proboscia barboi (Brun) Jordan et Priddle
- 4
1
1
- 1
Pseudopodosira elegans Sheshukova
- 4
- 2
2
Rhizosolenia styliformis Brightw.
- 1
1
2
Rouxia californica Perag.
+ +Stellarima microtrias (Ehr.) Hasle et P.A.Sims
1
- 1
- 5
Stephanopyxis spp.
5
- 4
5
- 3
1
Thalassionema hirosakiensis (Kanaya) Schrader
- 1
+ 1
+
T. nitzschioides (Grunow) H.Perag. et Perag.
39 29 23 26 18 28 43
T. schraderi Akiba+ + + + 3
+ 2
Thalassiosira burckliana Schrader1- 1
T. leptopus (Grunow) Hasle et G.A.Fryxell
1 1
- 1
1
T. manifesta Sheshukova- 1
3 4
T. minutissima Oreshkina
1
- 1
3
1
T. sp. A
T. sp. B- 1 2- 1
T. spp.
- 4
Thalassiothrix longissima Cleve et Grunow+ +Triceratium condecorum Brightw.
- 1
- 2
1
Total number of valves counted
100 100 100 100 100 100 100
Resting spore of Chaetoceros
233 120 104 209 213 96 390

Preservation, G: good; M: moderate; P: poor. Abundance, A: abundant; C: common; R: rare.

− 37 −

地質調査研究報告

図版 12019 年

第 70 巻

第 1/2 号青麻層から産出した浮遊性有孔虫化石．スケールバーの長さは 100 µm.

Plate 1 Planktonic foraminifera from the Aoso Formation. Length of scale bars equal 100 µm.
1a-c: Globoquadrina dehiscens (Chapman, Parr et Collins), sample P13.
2a-c: Globorotalia lenguaensis Bolli, sample P6.
3a-c: Globorotalia paralenguaensis Blow, sample P8.
4a-c: Globoturborotalita decoraperta (Takayanagi et Saito), sample P6.
5a-c: Globoturborotalita nepenthes (Todd), sample P13.
6a-c: Neogloboquadrina acostaensis (Blow) sinistral form, sample P13.
7a-c: Neogloboquadrina pachyderma (Ehrenberg) sinistral form, sample P13.

− 38 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）− 39 −

地質調査研究報告

図版 22019 年

第 70 巻

第 1/2 号

青麻層及び七北田層から産出した珪藻化石．スケールバーの長さは 10 µm（スケールAは 図
1–13 に，スケールBは図 14–29 に適用）．[ ]内は試料番号を示す．

Plate 2 Diatoms from the Aoso and Nanakita formations. Length of scale bars equal 10 µm (Scale A for ﬁgs.
1–13, B for ﬁgs. 14–29). Code number(s) in parentheses indicate(s) sample number(s).
1–3: Denticulopsis simonsenii Yanagisawa et Akiba [1: Aoso42; 2, 3: Aoso52]
4, 5: Denticulopsis vulgaris (Okuno) Yanagisawa et Akiba [4: Aoso41; 5: Aoso42]
6–9: Denticulopsis dimorpha var. dimorpha (Schrader) Simonsen [6: Aoso38 (valve with closed copula);
7: Aoso38 (valve). 8: Aoso13 (isolated closed copula) 9: Aoso19 (isolated closed copula)
10: Denticulopsis praekatayamae Yanagisawa et Akiba [Aoso30]
11: Denticulopsis katayamae Maruyama [Aoso30]
12: Crucidenticula kanayae var. kanayae Akiba et Yanagisawa [Aoso06]
13: Nitzschia porteri Frenguelli [Aoso52]
14: Rhizosolenia miocenica Schrader [Aoso43]
15: Thalassiothrix longissima Cleve et Grunow [Aoso52]
16–18: Thalassionema schraderi Akiba [Aoso52]
19: Stellarima microtrias (Ehr.) Hasle et P.A.Sims [Aoso52]
20: Thalassiosira minutissima Oreshkina [Aoso30]
21, 22: Thalassiosira burckliana Schrader [Aoso52]
23: Azpetia nodulifera (A.W.F.Schmidt) G.A.Fryxell et P.A.Sims [Aoso52]
24: Cladogramma dubium Lohman [Aoso43]
25, 26: Thalasiosira sp. A [Aoso41]
27: Eucampia sp. [Aoso52]
28: Goniothecium rogersii Ehr. [Aoso46]
29: Ikebea tenuis (Brun) Akiba [Aoso52]− 40 −

仙台市北東部に分布する中新統の統合年代層序（鈴木ほか）− 41 −