御所浦白亜紀資料館報，第22号，1– 6ページ，2021年 3 月．
Bull. Goshoura Cret. Mus., No.22, 1-6, March, 2021.

熊本県天草において最近判明した火山岩類の放射年代
長谷 義隆 1・鵜飼 宏明 1・八木 公史 2・檀原 徹 3・岩野 英樹 3
( 1 天草市立御所浦白亜紀資料館 〒866-0313 熊本県天草市御所浦町御所浦4310-5 )( 2 株式会社蒜山地質年代学研究所 〒703-8252 岡山市中区中島2番地5 )( 3 株式会社京都フィッション・トラック 〒603-8832 京都市北区大宮南田尻町44-4 )New radiometric ages of the volcanic rocks from the Amakusa Islands,
Kumamoto Prefecture
Yoshitaka Hase 1, Hiroaki Ugai 1, Koshi Yagi 2, Tohru Danhara 3 and Hideki Iwano 3( 1 Goshoura Cretaceous Museum, 4310-5 Goshoura, Goshoura Town, Amakusa City, Kumamoto 866-0313, Japan )( 2 Hiruzen Institute for Geology and Chronology Co. Ltd., 2-5 Nakashima, Naka-ku, Okayama 703-8252, Japan )( 3 Kyoto Fission-Track Co. Ltd., 44-4 Minamitajiri-cho, Omiya Kita-ku, Kyoto 603-8832, Japan )Abstract
The Amakusa Islands are mainly composed of sedimentary formations deposited in the Cretaceous and Paleogene on
basement rocks, and some volcanic rocks that intruded and erupted in the Neogene. The K-Ar radiometric age of an andesitelava dome on Takamokujima Island in the Amakusa Matsushima area was indicated at 7.83±0.59Ma, and the Fission Trackage of Ushibuka Welded Tuff in Gesu Island was determined to be 2.8±0.2Ma.
Key words: Takamokujima Pyroxene Hornblende Andesite, Ushibuka Welded Tuff, K-Ar and FT radiometric ages

はじめに天草諸島の地質については多くの研究報告がある．
主として層序および化石に関する論文により，今日では，天草諸島の地質の全体像が概ね明らかになっている．マグマ活動についてもその大枠は知られているが，個々の火山岩については，まだ充分な放射年代測定が行われていないため，明確な時代が必ずしも明らかでないものもある．そのような状況の中，天草の自然を活かして地域の活性化を進めている天草市および天草自然資源活用推進連絡会は上天草市の高杢島（図１のＡ）を構成する火山岩および天草市牛深町下須島に分布する牛深溶結凝灰岩（図１のＢ）の放射年代を測定

Ａ）は樋合島とは干潮時に砂礫堆で繋がるが，地形的には比較的に低平な樋合島や近隣の永浦島とは全く異なって，きれいな円錐形をしている（図２）．そのため ‘ 天草富士 ’ とも言われている．樋合島や永浦島は大矢野島の南部に分布する古第三紀の教良木層により構成されるが，高杢島は火山岩であり，その地形的形状から見て教良木層を貫いた溶岩ドームとして生じたものと考えられる．
大矢野島の北部には古第三紀の白岳層や教良木層を貫いて生じた溶岩ドーム群である飛岳，柴尾山，串火山群など（千藤ほか，1980）がある．これらは宇土半したので，その結果を報告する．

島南部の三角岳を構成する三角火山岩類に属するとさ高杢島輝石角閃石安山岩の K-Ar 年代1989）．高杢島はこれまで大矢野島北部に散在するこ天草の大矢野島から天草上島にかけては ‘ 天草松島 ’と称される多島海である．その中にある高杢島（図１，

れ，その噴出年代は約 300 万年前とされている（渡辺，れらの三角火山岩類と類似のものと考えられてきた．
しかし，上記大矢野島北部の火山の分布域からやや離長谷 義隆・鵜飼 宏明・八木 公史・檀原2

徹・岩野 英樹

34°

福岡

天草諸島

大矢野島

佐賀

高杢島

Ａ→

大分

33°

熊本

長崎
上島
天草宮崎

下島
32°

鹿児島

31°
130°

Ｂ→

131°

132°

下須島

図 1．位置図．

れて独立した産状を呈するようにも見えることから，その形成の時期については幾分疑問が残る山体であった．
高杢島ではかつて採石が行われていて，その跡が大きな崖として残されている．今回，その崖から剥がれ落ちた長径 3 ｍほどの転石（図３）から試料を採取した．

100 m

0

縦を２倍にして作成したブロックダイアグラム

0m

50

高杢島の輝石角閃石安山岩の測定は株式会社蒜山地質年代学研究所にて行われた．その結果に基づいて記述する．
＝岩石記載＝
岩石名：輝石角閃石安山岩
岩石組織：斑状組織 （図４a,b）
斑 晶：斜長石，ホルンブレンド，単斜輝石
石 基：斜長石，隠微晶質，不透明鉱物
変質鉱物：スメクタイト，緑泥石，水酸化鉄鉱物

図 2．高杢島の樋合島の地形の違いを示すブロック
ダイアグラムと写真．

本試料は斑状組織を持つ輝石ホルンブレンド安山岩である．斑晶と石基の量比はおよそ 25:75 である．斑晶のうちホルンブレンドは，全体的に濁った外観を呈し，斜長石内部には汚濁体が認められる．輝石の多くは微細な鉱物の集合体として晶出する．石基は斜長石，隠微晶質，不透明鉱物によって構成されており，鉱物には弱い定向性が認められる．
＜斑 晶＞
斑晶は斜長石，ホルンブレンド，単斜輝石で，その量比はおよそ 50:30:20 である．

図 3．高杢島採石場跡および巨転石

熊本県天草において最近判明した火山岩類の放射年代3

表 1．高杢島輝石角閃石安山岩の K-Ar 年代測定結果．

試料名高杢島測定物（粒径）
斜長石（75-150µm）

カリウム含有量 放射性起源 40Ar K-Ar 年代 非放射性起源（%）（wt. %） （10 cc STP/g） （Ma）
0.165±0.008

5.02±0.29

7.83±0.5975.6

斜長石は自形～半自形で長柱状～短柱状であり，粒径は最大で約 4.0mm×3.5mm である．開放ニコル下では無色である．しばしば双晶，累帯構造が認められる．
ホルンブレンドは自形～半自形で長柱状～短柱状であり，粒径は最大で約 1.2mm×0.88mm である．開放ニコル下では淡黄色～淡褐色の多色性が認められる．
単斜輝石は半自形～他形で短柱状～不定形状であり，粒径は最大で約 0.50mm×0.40mm である．開放ニ
コル下では淡黄色である．多色性は認められない．
＜石 基＞
石基は斜長石，隠微晶質，不透明鉱物から構成され，その量比はおよそ 50:30:20 である．粒径が 0.1mm 以下で，干渉色は認められるが鏡下においても粒径が識別できない微細な領域は隠微晶質とした．
斜長石は自形～半自形で長柱状～短柱状であり，平均的な粒径はおよそ 0.10mm×0.030mm である．開放ニコル下では無色である．しばしば双晶が認められる．
隠微晶質は全体的にやや濁った外観を呈し，開放ニコル下では淡黄色あるいは淡黄褐色である．
不透明鉱物は半自形～他形で短柱状，サイコロ状，不定形状であり，平均的な粒径はおよそ 0.010mm×0.010mm である．
＜変質鉱物＞
変質鉱物としてスメクタイト，緑泥石，水酸化鉄鉱物が認められる．
スメクタイトは他形で填間状，不定形状であり，平均的な粒径はおよそ 0.0075mm×0.0025mm である．開放ニコル下では淡黄色～淡褐色であり，濃淡が変わる程度の弱い多色性が認められる．
緑泥石は他形で填間状，不定形状である．開放ニコル下では緑色～緑褐色の多色性が認められる．
水酸化鉄鉱物は他形で填間状，不定形状である．開放ニコル下では赤褐色である．多色性は認められない．
＝年代測定結果＝

図 4．高杢島輝石角閃石安山岩の顕微鏡写真．
（a）開放ニコル，（b）直交ニコル
ホルンブレンドは全体的に濁った外観を呈し，斜長石内部には汚濁帯が認められる．Pl：斜長石，Hb：ホルンブレン
ド，Opx：単斜輝石，Opq：不透明鉱物，Sm：スメクタイト，
FeOOH：水酸化鉄鉱物．

牛深溶結凝灰岩の FT 年代
牛深溶結凝灰岩（高井・佐藤，1982）は天草下島南部の牛深町下須島の鶴葉山を構成して分布する（図１，Ｂ）もので，下須島の東南方に位置する鹿児島県長島に起源をもつものとされている．
試料「鶴葉山」は，天草市牛深町下須島の鶴葉山公

K-Ar 年代測定結果を表１に示す．表 1 にはカリウ園西側の海岸線に露出する牛深溶結凝灰岩の露頭からム含有量の平均値，試料 1g 中に存在する質量数 40 の直接採取されたものである．露頭における牛深溶結凝

放射性起源アルゴンの全量，K-Ar 年代及び質量数 40

灰岩の産状は外来岩片をわずかに含み，灰白色の本の非放射性起源アルゴンの含有量が示されている．

質軽石片（長さ 1 ～ 3mm，時に 1cm）を均質に含む，

長谷 義隆・鵜飼 宏明・八木 公史・檀原4

徹・岩野 英樹

表 2．測定条件一覧表 東京大学大学院理学系研究科地殻化学実験施設の LA-ICP-MS システム．
測定条件一覧表東京大学大学院理学系研究科地殻化学実験施設の LA-ICP-MS システム

試料名：鶴葉山2020 年 7 月 15 日測定１

図 5．牛深溶結凝灰岩の露頭および岩石結晶内部面で FT・U-Pb 年代測定

レーザーアブレーションシステム
製造元

LIGHT CONVERSION

製品名

CARBIDE

レーザー種類Femtosecond laser

パルス幅224 fs

波長257 nm

出力20mW

エネルギー密度

2.6 J/cm 2

ビーム径10 µm

レーザー照射方法

multi-spot

ガルバノ光学系

used

周波数100 Hz

レーザー照射形状（面積） 30µm 角（30µm×30µm）

中程度の溶結により灰色の岩相を示している（図 5）．
牛深溶結凝灰岩の FT 年代測定は株式会社京都フィッ

２

照射時間

12.5 sキャリアガス (He)0.60 L min -1

ICP 質量分析計

ション・トラックによって行われた．処理により得ら製造元

サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社

製品名iCAPれたジルコンは桃〜赤色のほぼ均質な晶癖をもつ自形

ICP-MS 種類

トリプル四重極型

測定モード

シングル四重極（SQ）モードの結晶であり，その量も充分で，好適な年代試料であると評価された．
測定はジルコン粒子 30 個について，LA-ICP-MS 法
フィッション・トラック数は 7.6±4.0 本で少ないため，測定値はやや大きなバラツキを示す（表 3）．しかし，併行して実施した U-Pb 粒子年代のみかけの年代に関係なくバラツキは一定幅内に収まるので，みかけ粒子の均質性の高さとともに，測定粒子が単一年代集団に属する可能性が大きいと判断された．そこで，全測定

３

TQICP-MS

干渉除去

KED モード（He gas ﬂow:4ml/min.）

RF パワー1550 W

キャリアガス (Ar)0.90 L min -1

ThO /Th 酸化物生成率<1%

データ取得方法

Time-resolved analysis+（表 2）による求められたが，1 粒子あたりの平均自発TM

データ取得時間

25 s (15 s gas blank, 10 s ablation)

測定同位体

29

滞留時間

0.2 s for 206, 207 Pb, 0.1s for others

Si,

202

Hg,

204Pb,

206

Pb,207Pb,

208

Pb,

232

Th,238

U

スタンダード試料＊1

１次スタンダード (U-Pb)

Nancy 91500

２次スタンダード (U-Pb)’
1 次スタンダード(FT)

OD-3＊2, 3, 4 Plesovice ＊5
Fish Canyon Tuﬀ＊6＊1, Wiedenbeck et al. (1995) ; ＊2, Iwano et al. (2012) ; ＊3, Iwano et al. (2013);‘‘＊4, Lukacs
et al. (2015); ＊5, Slamaet al. (2008) ＊6，Danhara and Iwano (2013)

粒子 30 個を単一年代集団とみなして，30 粒子の加重平均値により求めた値 2.8±0.2 Ma を「鶴葉山」の年代価することに大きな齟齬はないものと考える．牛深溶

値とみなしている（表 4）．

結凝灰岩と鳴瀬鼻溶結凝灰岩が同一の噴出物であるか

下須島に分布する牛深溶結凝灰岩および法が島の獅どうかの検討は行われていないが，下須島に分布する子吠岬に分布する凝灰角礫岩は，その南東にある鹿児火山岩類が長島火山岩類に属するとみられていること

島県長島を構成する長島火山岩類に属するものであから，これらの溶結凝灰岩すなわち火砕流活動は類似る．長島火山岩類については長谷ほか（1984）の研究のものとみることができる．なお，長島では，層序的によりその最下部付近に位置する桟敷瀬層中の鳴瀬鼻には鳴瀬鼻溶結凝灰岩より上位に位置する行人岳安山

溶結凝灰岩の年代が 3.2±0.3Ma と報告されている．な

岩の K-Ar 年代は 2.5±0.3Ma と報告されている．したお，鳴瀬鼻溶結凝灰岩の年代値もフィッション・トラッ

がって，鳴瀬鼻溶結凝灰岩および牛深溶結凝灰岩の活ク法で求められたものであるが，その手法が 1984 年

動は 300 ～ 280 万年前であったと考えられる．

時のもので，今回の手法と異なり，数値そのものを同等に評価することはできない．しかし，たとえば，異おわりになる時期における同一試料による FT 年代測定結果（長天草の地質に関する情報の集積作業の一つに近年盛谷ほか，2019）でも考察されているように，いずれもんに行われている放射年代の測定を進めていく必要が原理的にはフィッション・トラック法として意味のああり，その一環としての報告を行うことができた．高る値であることから，鳴瀬鼻溶結凝灰岩の従前の FT

杢島については従来岩質と形態から大矢野島北部に分年代値と今回の牛深溶結凝灰岩の FT 年代値を比較評布する三角火山岩類に属するとみられていたが，今回

熊本県天草において最近判明した火山岩類の放射年代5

表 3．FT 年代および U-Pb 年代測定値表．

Sample : Tsurubayama
Fission Track Data

LA-ICP-MS Data

LA-ICP-MS-FT Ageρ u -sp2

( cm -2)

Pr(X )(%)

UICP(ppm)

1.415E+101.393E+101.243E+103.300E+102.282E+109.911E+092.096E+101.859E+101.807E+101.774E+102.115E+109.674E+091.181E+101.545E+101.023E+102.503E+101.243E+108.482E+09
1.846E+102.116E+101.802E+101.391E+101.169E+101.989E+103.443E+101.376E+101.176E+103.135E+101.474E+101.732E+100.13
0.35
0.23
3.14
0.19
0.44
0.55
0.84
0.42
2.04
0.49
3.83
1.01
0.12
0.19
0.75
4.840.00
1.960.241.42
1.86
1.47
8.07
4.12
0.44
7.20
0.99
1.00
1.31

106
104
93
246
170
74
156
139
135
132
158
72
88
115
76
187
93
63
138
158
134
104
87
148
257
103
88
234
110
129

area-correctedNsρs( cm -2)

no.1
no.2
no.3
no.4
no.5
no.6
no.7
no.8
no.9
no.10
no.11
no.12
no.13
no.14
no.15
no.16
no.17
no.18
no.19
no.20
no.21
no.22
no.23
no.24
no.25
no.26
no.27
no.28
no.29
no.30

9
8
7
8
11
7
13
5
12
11
9
13
10
6
4
9
6
2
7
8
6
4
1
3
21
4
7
8
3
6

1.406E+05
1.270E+051.167E+05
2.000E+05
2.245E+05
1.429E+05
2.889E+05
1.389E+05
2.449E+05
3.056E+05
3.000E+05
1.857E+05
1.818E+05
2.000E+05
1.429E+05
3.750E+05
3.333E+05
1.000E+05
3.500E+05
2.000E+05
1.250E+05
8.000E+04
4.167E+04
5.000E+04
6.000E+05
1.111E+05
3.500E+05
5.000E+05
9.375E+04
1.224E+05

905,553
877,701
746,045
1,319,874
1,118,081
485,616
943,080
669,304
885,672
638,728
634,398
677,205649,276
463,575
286,433
600,818
223,820
169,635
369,183
846,330864,931
695,497
280,545
1,193,508
1,205,122
495,225
235,100
501,608
471,838
848,855

Total

228

1.906E+0.5

20,302,556

mean

7.6

2.1E+05

6.8E+05

1.7E+10

130

SD

4.0

1.3E+05

3.1E+05

6.7E+09

Weighted mean

Grain No.

N u -sp

t
2.5
2.2
2.3
1.5
2.4
3.6
3.4
1.8
3.3
4.2
3.5
4.7
3.8
3.2
3.4
3.7
6.6
2.9
4.7
2.3
1.7
1.4
0.9
0.6
4.3
2.0
7.3
3.9
1.6
1.7

Age (Ma)
1σ±2.8±±±±±±±±±±±±0.80.80.90.50.7
1.4
1.00.81.01.3
1.21.31.21.31.71.22.72.11.80.80.70.70.90.4
1.01.02.8
1.40.90.7±0.2±±±±±±±±±±±±±±±±±±

表 4．牛深溶結凝灰岩の FT 年代測定結果
(1)
(2)
測定 測定
鉱物 方法

試料名

鶴葉山

Zr

19010702（１）測定鉱物

結晶数
（個）

Int.S

30

自発核分裂飛跡s-2(cm )1.91×105NS

228

23 8

U 総計数

U-2(cm )101.74×10

Zr：ジルコン（２）測定方法：LA-ICP-MS-FT（内部面：Int.S, 外部面：Ext.S）（＊Int.S: Internal surface, Ext. S: External surface）（３）ウランカウント数（Ns 計数面積への補正値）（４）測定面積補正値：Ns 計数面積 / レーザースポット面積

Nu(7), (8), (9)
(6)
ウランχ2
年代値（Ma）濃度
検定
Age ±1σ2Pr (χ ) (ppm)(5)(3), (4)U スタンダード計数
Zeta 値ustd
N ustd23 8

相関係数-12(cm ・yr ) r(cm -2 )1020,302,556 1.126×10 101,360 43.8±2.10.6281130

2.8±0.2（６）Pr(χ2 ）：χ2 値の自由度（n-1）のχ 2 分布における上側確率（Galbraith,1981)（７）年代値：T=(1/λD )・1n[1＋λD・ζ・（ Ns/Nu）
・ ustd ] (Int.S は Ns×1/2）
2（８）誤差：σT =T×[1/ΣNs＋1/ΣNu＋1/ΣNustd＋(σζ /ζ) ] 1/2
23 8（９）-10

U の全壊変定数：λD =1.55125×10-1yr（10）＊参考値：全測定粒子の平均年代値
U 濃度，U-Pb 年代測定用標準試料：91500( 平均：84ppm 片を使用 ) Zeta 値：ζ＝（1/λD ）（e λd-Astd -1）/[ g（ s / u ）std・ ustd ］（５） s と U の相関係数：Astd は年代標準試料（Fish Canyon Tuﬀ Zircon）.
23 8

ジオメトリーファクター：g=0.5 Int. S）or１（Ext. S）

長谷 義隆・鵜飼 宏明・八木 公史・檀原6

徹・岩野 英樹

そのK-Ar年代値が700〜800万年前を示したことから，

岩野英樹 (2017) : 熊本県天草下島北部佐伊津層の高杢島は三角火山岩類以前の活動によったものであフィッション・トラック年代．御所浦白亜紀資料ることが明らかになった．天草諸島でこの時期の火館報 , (18), 1-4.

山活動としては牛深町の権現山玄武岩溶岩の年代が三浦千佳・大平寛人 (2012) : 熊本県天草地域の陶石脈

6.99±0.29Ma，6.79±0.27Ma（永尾ほか，1992）であるの変質作用とフィッション・トラック年代．フィッことから，ほぼ同時期に岩質の異なる火山活動が生じション・トラックニュースレター , (25), 46-49.

ていたことが示唆された．

永尾隆志・沢井長雄・板谷徹丸・角縁 進 (1992) : 熊

牛深溶結凝灰岩については，従来，鹿児島県長島火本県 , 天草下島のソレアイト質玄武岩と高マグネ

山岩類に起源を持つものと考えられていたことでもあシア安山岩の K-Ar 年代と岩石学的特徴．岩鉱 ,り，今回牛深溶結凝灰岩の FT 年代値 2.8Ma は長島火87, 283-290.

山岩類の活動と同時期のものであることを明らかにしたことになる．
これまでに報告された天草諸島に分布する火山岩類の放射年代値を整理した牛丸・山路（2020）に加え大平寛人・三浦千佳・田村明弘・荒井章司・竹内浩一・
田口幸洋 (2012) : 天草陶石鉱床の熱水変質作用とジルコンの放射年代．日本地質学会第 119 年学術大会講演要旨 , 196.て，今回の結果を基にして，天草諸島の新生代の火成

千藤忠昌・長谷義隆・高洲哲也 (1980) : 熊本県天草郡

活動は新第三紀中新世の貫入岩類（陶石等の変質作用

大矢野島北部の火山地質．熊本大学理学部紀要（地を含む）が 19Ma 〜 14Ma（柴田・富樫，1975；濱崎，学 ), 12, 1-30.

1996；山本ほか，1997；永尾ほか，1992；三浦・大平，

柴田 賢・富樫幸雄 (1975) : 熊本県天草下島西部に分2012；大平ほか，2012），下須島玄武岩が約 10Ma（永尾布する酸性火山岩類の K-Ar 年代．地調月報 , 26,ほか，1992），権現山玄武岩溶岩（永尾ほか，1992）お187-191.

よび高杢島安山岩（本研究）の約 7Ma，大矢野島北部

髙井保明・佐藤博之 (1982) : 魚貫崎及び牛深地域の地の三角火山岩類（渡辺，1989）および長島火山岩類牛質（阿久根地域の一部を含む）．地域地質研究報

深溶結凝灰岩（本研究）の約 3Ma，佐伊津層中の凝灰告 (5 万分の１図幅 ) 地質調査所 , 87p.

岩約 2.6Ma（長谷ほか，2017）湯島玄武岩の約 0.8Ma

牛丸健太郎・山路 敦 (2020) : 天草下島北部の中新世（横瀬ほか，1999）の噴出および約 90Ka の阿蘇 -４火貫入岩体の方向と応力解析．地質学雑誌 , 126 (11),砕流堆積物の流入（渡辺・益田，1983）に纏められる．

631-638.
渡辺一徳・益田悦郎 (1983) : いわゆる中位段丘堆積物

謝辞
本研究にあたっては，天草市観光文化部および天草としての小串層及び大江層について．熊本大学教育学部紀要 , 自然科学 , (32), 29-37.

自然資源活用推進連絡会からご支援を頂き，試料採取

渡辺公一郎 (1989) : 熊本県大矢野島〜宇土半島に分布には天草市立御所浦白亜紀資料館香取祥人氏にご協力する鮮新世火山岩類のフィッション・トラック年頂いた．これらのご支援，ご協力に謝意を表します．

代．九州大学工学部彙報 , 62, 561-566.
山本温彦・新田和也・西戸裕嗣 (1997) : 熊本県天草上

引用文献

島の新第三紀貫入岩類の化学的特徴．日本地質学

濱崎聡志 (1996) : 熊本県天草地域の火成活動とセリサ

会第 104 年学術大会講演要旨 , 262.

イト化熱水作用の K-Ar 年代．地質調査所月報 ,47, 201-207．
長谷義隆・長峰 智・永尾隆志・山元正継・藤林紀枝・阪口和之・半田正敏 (1984) : 南部九州長島火山岩

横瀬久芳・梁島達也・菊池 航・杉山直史・篠原 章・
竹内 徹・長尾敬介・小玉一人 (1999) : 別府−島原地溝帯西部域の過去 500 万年間における間欠的火山活動．岩鉱 , 94 (9), 338-348.

類の層序と放射年代．地質学論集 , (24), 109-120.
長谷義隆・檀原 徹・岩野英樹・北林栄一・行時志郎(2019) : 大分県日田市大山層下部および上部火砕
流堆積物のフィッション・トラック年代．御所浦
白亜紀資料館報 , (20), 27-34.
長谷義隆・北林栄一・鵜飼宏明・廣瀬浩司・檀原 徹・（2021 年 1 月 30 日受理）