Yamanashi Earth Science Institute第 11号

2021 年 1 月

早川の河岸(早川橋下流左岸)に露出する富士川層群。一部に貝化石を含む泥岩砂岩互層等からなり、もともと海底に水平に堆積した地層が隆起・傾動し、右岸・上流側に50～70°傾斜(写真では左に傾斜)している。

山梨の海－ 昔々、山梨にも海がありました －山梨県は本州の内陸に位置する海なし県ですが、平成28年に日本

1900万年前

地質学会によりに富士川沿いの地域に分布する富士川層群(1,200万年～250万年前)と呼ばれる地層中の貝化石群(二枚貝・巻貝等)が「山梨県の化石」に選ばれました(5号を参照)。これらの貝化石は①

海底の堆積物(海成層)中に埋もれていることから、山梨にも海があったことになります。
1500万年前

日本海の拡大と日本列島の形成
それでは、山梨にはいつ、どのような海があったのでしょうか。
日本列島は、かつて島弧ではなく、ユーラシア大陸東縁(朝鮮半島②から沿海州付近)の一部でした。1,900万前頃から大陸東縁に沿っていくつかの陥没帯(裂け目)ができ、陥没帯の拡大に伴って日本列島

伊豆-小笠原弧(大陸東縁)は大陸から分離し、東北日本孤は反時計回りに西南日本
孤は時計回りに回転し、1,500万年前頃に現在の位置まで移動した

現 在

ことが古地磁気(6号のコラム・岩石の残留磁気を参照)の記録などから明らかになってきました(図-1、図-2)。拡大した陥没帯は、平③均水深1,752m・最深部が3,796mの日本海となり、東北日本孤と西南日本孤の間には、日本海から太平洋につながるフォッサマグナと呼ばれる6,000mより深い溝状の凹地(地溝)が形成されました。
また、南に向かって太平洋側に張り出した日本列島下には、太平洋側から北上するフィリピン海プレートが南海トラフから沈み込む

図 -1 日本列島の形成( 青梅自然史博物館に加筆 )1

やまなし地球科学研究所だより

南日本はほとんどが海面上に現れていましたが、東北日本は足尾山地、阿武隈山地、北上山地などの一部を除いて広い範囲が海面下にありました(図-1②,図-3①）。山梨県では古い地層からなる赤石山地と関東山地以外は海で、両山地間を通じて日本海と太平洋が繋がっていました(図-3①)。なお、当時の陸域であった山地が現在のような高さまで隆起するのは、数百万年前以降です。
その後、東北日本や北部フォッサマグナなどの海は、海底火山の噴出物(溶岩・火山砕屑物等)や周辺の陸域から流入する土砂などの堆積物によって次第に埋められて行き、現在の陸域になりました。
図 -2

古地磁気から復元された 1500 万年前の日本列島の移動 ( 鳥居ほか､1985 に加筆 )現在の日本列島の 1500 万年より古い岩石の磁北 ( 赤矢印 ) は、東北日本は西に、西南日本では東に偏っている。
両者の磁北が北になるように東北日本を時計回り、西南日本を反時計回りに回転させると、元あった大陸東縁に戻る。

一方、南部フォッサマグナの山梨県の海では、伊豆-小笠原弧の火山島であった巨摩山地(巨摩地塊)・御坂山地(御坂地塊)・丹沢山地(丹沢地塊)・伊豆半島(伊豆地塊)が本州孤の下に沈み込むことができずにプレートから剥ぎ取られて、1,200万年前から100万年前にかけて次々と本州孤(赤石山地や関東山地)ようになりました。しかし、プレートの東端に乗るに衝突・接合したとする多重衝突説が考えられるよ伊豆-小笠原孤は地殻が厚く沈み込めないため、その先端が本州孤に突き刺さるように衝突し、基盤岩を八の字状に屈曲させました(10号2ページの図-1を参照）。

山梨の海
1,500万年前に現在の位置に移動した日本列島の基盤岩は、大陸の一部と大陸沿いの海に堆積した2,500万年以前の古い地層からなっています。そのうち西図 -3 ① 山梨の海 1500 万年前( 日本の自然･日本の山に加筆 )図 -3

図 -3 ② 800 万年前( 巨摩･御坂地塊の衝突･接合後 )

図 -3 ③ 500 万年前( 丹沢地塊の衝突･接合後 )

図 -3 ④ 250 ～ 200 万年前( 富士川層群の陸化 )

図 -3 ⑤ 200 万年前～現在( 伊豆地塊の衝突･接合後、八ヶ岳･富士山等の噴火 )山梨県の古地理図 (陸域海域 )2やまなし地球科学研究所だよりうになりました。図-3はこの説に従って大まかに示したもので、衝突地塊と衝突時期などについては諸説あり不詳な点が多くあります。

化石について化石は、地層中に埋もれた過去の生物(動植物)の遺骸(遺体化石)のほか、生物の活動の跡を示す足跡

現在も伊豆-小笠原弧は４cm/年の速さで本州孤をや巣穴、糞などの生痕化石も含まれます。また、化押し続けており、1,200万年前頃に巨摩地塊・800万石は必ずしも石になってなくても良く、永久凍土中年前頃に御坂地塊の衝突・接合により日本海と太平から発見される凍ったマンモスなども化石です。

洋が分断され、赤石山地から御坂山地・関東山地の化石からは、過去に生存・絶滅あるいは現在も生前面に広がる太平洋沿岸の海には、これら山地から存している生物の進化過程だけでなく、化石を含む河川侵食により運び込まれる大量の土砂(富士川層

地層が堆積した当時の環境を知る手がかりとなりま群)が堆積していきました(図-3②)。これらの堆積物す。例えば珊瑚の化石であれば、珊瑚が育つ水温(地層)中からは二枚貝や巻貝などの貝化石のほか顕25°前後の澄んだ浅い海、貝の種類によって生息す

微鏡下でしか観察できないプランクトンの1種である

る水深や海水～汽水～淡水域、植物であれば針葉樹有孔虫などの微化石が見つかっています。さらに500や広葉樹の樹種や花粉などにより、生息環境の気温万年前頃に丹沢地塊が関東山地に衝突(図-3③)し、などが推定されます。このように生活環境が限定さ関東山地を隆起させると共に関東山地沿岸の海の堆れ、生活していた場所で化石となったものを「示相積物(礫層)を押し上げ、岩殿山などを形成(9号参照)化石」と呼びます。

しました。また、富士川層群の堆積は250万年前頃ままた、地球の歴史の時代区分は、主に化石からわで続き、丹沢山地と伊豆地塊の間の海を残して隆かるそれぞれの時代に生息･繁栄した代表的な動植物

起・陸化し山梨県から海は消滅しました(図-3④)。

を基に区分(図-4)されています。産出する化石の種

その後、200～100万年前に伊豆地塊が衝突し本州孤類によってその地層の形成年代などを知る手がかりとつながり伊豆半島となると共に赤石山地などを隆となる化石を「示準化石」と呼びます。

起させています(図-3⑤)。また、130万年前頃から

富士川層群は層厚6,000mを超える地層で、含まれ八ヶ岳火山、数10万年前頃から古小御岳火山に始まる貝化石や有孔虫化石などから、泥岩や泥岩砂岩互る富士山などの噴火により、山梨県は赤石山地、関層を主体とし凝灰角礫岩を挟在する下部層(身延層東山地、八ヶ岳、富士山など2,000～3,000ｍを超え等)は、1,200万～530万年前に水深2,000～3,000mのる山だらけの県になりました(図-3⑤)。

海底に堆積した地層、礫岩を主体とする上部層(曙層等)は、530万～250万年前に水深200～600ｍの海底に堆積した地層と考えられています。
日本で最も古い化石は、岐阜県高山市奥飛騨温泉郷の地層中から見つかった4億7千万～4億4千万年前のコノドント(原策動物ないし未知の脊椎動物の摂食・消化器官の一部)です。
化石は、恐竜のような大型化石から、顕微鏡下でしか観察できない微化石(プランクトン、花粉等)まであり、また、深海の堆積物の採取技術なども進み、地球の歴史や生命の進化の解明に大きな役割

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世界最古の化石 ( バクテリア化石 )地球の誕生を果たしています。(小村寿夫)

図 -4 地質時代区分と生物の進化 ( 東京大学生命科学教育用画像集に加筆 )3

やまなし地球科学研究所だより

アフリカ大地溝帯
日本列島は、ユーラシア大陸から分離して形成されましたが、アフリカ東部でも同様な現象が進行中です。アフリカの東部には1～2列で南北に続くアフリカ大地溝帯と呼ばれる陥没した低地が形成されており、その北端は紅海につながっています(図-1)。紅海はアデン湾を経てインド洋のカールスバーク海嶺に続くプレート境界で、アフリカ大陸とアラビア半島を分離するように拡大しています。
紅海から枝分かれして南に繋がるアフリカ大地溝帯は総延長7,000km、幅40～100km、火山活動が盛んで5mm/年の速さで拡大しており、アフリカ大陸が分裂しつつあるところです。将来は紅海やインド洋とつながる海となり、1億年後にはアフリカ東縁はインド洋に浮かぶ島になると予想されています(図-2)。
アフリカ大地溝帯が拡大するメカニズムは、大規模なマントルの上昇流(プルーム)によって隆起した大地の中央部が陥没して引き裂かれ図 -1 アフリカ大陸とアラビア半島( 地球の仕組み､宮嶋ほか )つつあると考えられています(図-3､図-4)。

図 -2 アフリカ大地溝帯による大陸の分裂 ( 地球の仕組み､宮嶋ほか )大陸プルーム図 -3 アフリカ大地溝帯の模式断面図 ( 木村･大木､2013)

イーストサイド物語
アフリカ大地溝帯周辺では最も古い人類の化石が見つかっており、人類発生の地と言われています。一方、チンパンジーなどの類人猿は大地溝帯西側の熱帯雨林にしか生息していません(図-5)。その理由は、大西洋から

図 -4 アフリカ大地溝帯のでき方( 諏訪兼位､2003)の湿った西風が隆起した大地溝帯の西側では上昇気流となって雨が降りますが、東側(イーストサイド)の大地溝帯周辺の高地は乾燥したサバンナに変わり森林が減少したため、類人猿は地面に降りて食べ物を探さざるを得ず、二足歩行や手を使う人類へと進化したとされる物語(仮説)です。

図 -5 人類発生の地 ( ホモサピエンスはどこからきたか )山梨地 球科学研究 所
山梨地球科学研究所〒400-0032 山梨県甲府市中央 3-11-27☎ 055-235-4448
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