フィッション・トラック

ニュースレター第 17 号

17-23 2004 年

研究ノート
山陰地域に分布する鮮新̶更新統江津層群の FT 年代測定
永井淳也*・山内靖喜*・大平寛人*・永島晴夫**

FTageofthePliocene-PleistoceneGotsuGroupintheSan-indistrict,SWJapan.
Jun-yaNagai,SeikiYamauchi,HirotoOhira andHaruoNagashima*

島根大学総合理工学部地球資源環境学科,DepartmentofGeoscience,ShimaneUniversity**

島根県産業技術センター,ShimaneInstituteforIndustrialTechnology

はじめに~半固結の泥, 砂, 礫からなる標高 250m 以下の島根県大田市南部の三瓶山西麓から益田市にか平坦面を構成している. 江津層群の主体をなし,けての日本海沿いの地域には, 鮮新Â更新統の江分布域が最も広い都野津層は, 基盤の高まりによ津層群が分布する. 江津層群は下位から都野津層,って幾つかの地域に分かれて分布しており, 本層

島の星層, 室神山層からなり (水野, 1996b), 未中には有効な鍵層も見つかっていない. そのため,

第 1 図 江津層群分布域と FT 年代測定値.

17第２図 江津層群層序. 山内ほか (2000) の層序に基づく. 各略号は Pt: 軽石凝灰岩,Tb: 凝灰角礫岩,ES: 風成砂,F:火砕岩類を表す.ES1-3 の記載は島根県立工業技術センター (1983),ES4 は山内 (2000),F2-6 は都野津団研 G(1983) による. 都野津団研 G(1983) の柑子谷凝灰角礫岩 (F1) は仙山溶岩に含めた. 火山灰層の記載は,ZT: 宇野(1978) および a,c,f,g: 水野 (1996c) による. 年代の既報値は,1)井上ほか (1983),2)金属工業事業団 (1991),3)水野(1996c),4)Kimuraetal.(2003),5)金属工業事業団 (1993)による. ☆はフィッショントラック年代, その他は KAr 年代を示す.

地域間の対比は海成粘土層の枚数と標高を参考に代測定を進める中で, 新たに得られた都野津層・行われてきた. しかし, 都野津層堆積後の隆起・島の星層の年代と永井ほか (2003b) で求められ傾動によって本来何枚の海成粘土層が堆積したのた年代値をもとに議論する.

か判断が難しく, 意見が分かれている (大西・調地質概説および研究背景

枝,1970；宇野,1978,1994 など；水野,1996b).
この層序学的な問題を解決するためには火山灰層

島根県大田~浜田地域の江津層群は, 複数枚のなどを鍵層として, 改めて海成粘土層の対比を行

海成粘土層を挟む都野津層, 大江高山火山群起源

う必要がある.のデイサイト礫に特徴付けられる島の星層, 風成

近年, 筆者らはこれまで報告されていない多数砂層からなる室神山層によって構成されているの火山灰層を見つけてきた. これらの火山灰層は(第 1 図, 第 2 図). 江津層群の主部をなす都野津有効な鍵層となるような特徴を持たず, 一般に連層は, 層厚 80~100m, 海成~非海成の泥, 砂,続性にも乏しい. そのため, これら江津層群中に礫からなり, 起伏に富んだ基盤の低地を埋めるよ

点在する火山灰層を年代学的に対比するため, ジうに分布する. 都野津層の層序はʻ海成粘土層ʼ

ルコンを用いた FT 年代の測定を進めてきた (永を基準に組み立てられており, 本層中には M1~井ほか, 2003b). 今回は, 江津層群全域の FT 年

M4 の 4 枚の海成粘土層があるとされてきたが18

ほか, 1990). また, 古地磁気測定結果から 3.6
Ma とする意見がある (草加ほか,1994).
本層の上限の年代については, 花粉分析と古地磁気データから 1.1 Ma 頃とする意見 (井岡ほか,1990；水野ほか, 1994) と, 海成粘土層 M4 中の火山灰層の FT 年代値と古地磁気データから 2.1
Ma とする意見がある (鹿野・宝田, 2001). また,古地磁気データから 1 Ma とする意見がある (草加ほか,1994).
なお, 大江高山火山体の東~南方, 水上~大家地域に広く分布し, 淡水成堆積物のみからなる水上 層 は 都 野 津 層 に 対 比 さ れ て い る  (Onishi,1969；都野津団研グループ, 1972). また, 大江
高山火山群の噴出物が海成粘土層 M4 と指交関係にある (都野津団研グループ, 1972；山陰第四紀研究グループ,1973).
都野津層を不整合に覆う島の星層は, 主に礫層からなり, 大江高山火山群起源のデイサイト礫を伴うことで特徴付けられ, 約 50m の層厚をもつ.
従来, 最上部礫層 (調枝, 1970) とよばれてきた.
これまで, 本層の分布は浅利~敬川間の海岸近くの標高 50~70m の尾根部においてのみ確認されている. 本層は下位の都野津層を不整合に覆う場
合と, 都野津層を欠いて直接基盤を覆う場合とが第 3 図 試料測定手順.

ある. なお, 敬川西方の益田周辺には, デイサイ
(大西・調枝, 1970), この他に M2.5 と M3.5 のト礫を含まない島の星層相当層が報告されている

海成粘土層も認められ, 計 6 枚の海成粘土層が存(宇野, 1999). 島の星層の年代について, 古地磁在 する と い う考 え が近 年 出 され た  ( 水 野 ほか ,気測定により Jaramillo subchron に対比するこ1994). いずれの研究においても, これらの海成とで, 0.99~1.07 Ma とする意見がある (井岡ほ

粘土層中で最も広く, 内陸側に向かって深く入りか,1990).

込んで分布する海成粘土層は M4 とされている.

室神山層は, 室神山の西方標高 100~170m のまた, 本層の模式地周辺では第 2 図中に示す ZT低丘陵地に分布し, 島の星層を整合的に覆う風成(宇野, 1994), a~g 火山灰層 (水野, 1996c) が確

砂で特徴付けられる砂層である. その下部はウエ認されているが, 各火山灰層の詳細な識別はなさーブリップルをもつ砂, 上部は斜交ラミナをもつ

れていない.

砂からなる. 従来, 風成砂 Asx (都野津団研グル

都野津層の下限の年代については, ステゴドンー プ , 1983) と 呼 ば れ て い た が , 水 野 ほ か

ゾウ化石の産出によって 3.0 Ma 頃とする意見(1994) は, 島の星層を侵食し, 境界面に古土壌(Imamura, 1957) と , 花 粉 分 析  (Onishi,を伴って風成砂が覆っている露頭の観察から, 室

1969；大西・調枝, 1970；大西, 1988), 古地磁

神山層と島の星層は不整合関係にあると判断した.

気測定結果から 4.1 Ma とする意見がある (井岡しかし, 山内ほか (2000) は, この露頭周辺には

19

第 1 表 Zeta 値測定結果.

風成砂が複数の層準に認められること, 両層の境とした.

界の一般的な標高に比べて, この露頭だけが著し

2. 測定方法および結果

く低いことから, 両層は一部指交関係にあるとした. 室神山層の年代については, 大江高山火山群

試料から抽出したジルコンを第 3 図に示す手活動末期の火山岩の FT 年代値 0.86 Ma (井上ほ順で測定し, 測定結果である Zeta 値および年代か, 1983) から, 0.7~0.8 Ma とする意見がある

値は第 1, 第 2 表に示す. 測定した 13 試料のう(水野ほか,1994).

ち, 島の星層相当層から採取した①~④, ⑥, ⑦

大江高山とその周辺地域には, デイサイト溶岩

試料の年代値は全て 1.1~1.2 Ma であり, 相互にと火砕流堆積物からなる複数枚の火砕物層が分布よく集中している. なおこれら 6 試料のうち, 試しており, これらは黒雲母, 角閃石, 斜長石斑晶

料⑥ (田窪 1) と試料⑦ (田窪 2) についてのみで特徴付けられるデイサイトからなる (鹿野・宝は, 野外産状から別個の火山灰層 (試料⑥が, 試田, 2001). 大江高山火山噴出物の年代について

料⑦よりも約 10m 程度上位) であることが明らは, 大家軽石火山灰 (F2) について 1.42~1.53

かであるが, 他の試料については, 相互の層位関Ma の K-Ar 年代 (Kimura et al., 2003), 仙山・係は不明である.

柑子谷凝灰角礫岩について 1.60~2.21 Ma の K-都野津層相当層から採取した 6 試料の FT 年代

Ar 年代 (金属鉱業事業団,1991), 円頂丘溶岩・値は, 1.7~1.9 Ma (試料⑧, ⑪, ⑫), 2.1~2.2

岩脈について 0.86~1.14 Ma と 1.18 Ma の FT

Ma (試料⑨, ⑩), 2.9 Ma (試料⑬) の 3 グループ

年代 (井上ほか, 1983) がそれぞれ報告されていに分けられる. 個々についての層序学的検討は考る.

察部で行う. 島の星層と都野津層の火山灰層中のジルコンについての結晶学的特徴は以下のように測定結果まとめられる. 前記のように, 都野津層中の 6 試

1. 試料採取

料は, 3 つの年代グループに大別されるが, これ

30 地点で島の星層, 都野津層相当層から計 33

らに含まれるジルコン結晶の形態的特徴は, 互いの試料を採取したが, 年代算出に至った試料数はに類似している.

13 であり, このうちの 6 試料は都野津層, 7 試料

島の星層中のジルコンの特徴は島の星層およびその相当層である. また, 火山

色: ピンク~赤褐色を呈する.

灰層中のジルコンの特徴について, 一般的な記載

粒径: 250~400 µm で, 一様にして大きな粒子である色, 粒径, 結晶形の他に, 岩石学的性質をを多く含む.

よく反映するとされるジルコンの結晶柱面末端部

結晶形: 柱状の粒子が多い. 欠損した粒子, 円の角度についても簡易的な測定を行った. なお,

磨された粒子はほとんど見られない.

ジルコン結晶柱面末端部の角度については林

結晶内部面: ディスロケーションが原因と思わ(1990), Hayashi and Shinno (1990) を 参 考れる点状又は線状のノイズ, 幅 5~10 µm で長さ20第 2 表 FT 年代測定結果.

が 10~20 µm の柱状の包有物が非常に多く見ら

M4 上 位 を Cobb Mountain subchron (1.19れる.

Ma), 島 の星層 を Jaramillo subchron (0.99~

柱面末端部の角度: 115の粒子が 9 割以上を1.07 Ma) に対比しているが, 井岡ほか (1990)

占める (110 卓越型).

が古地磁気を測定した露頭の M4 上位の火山灰に

備考: 結晶表面に微細な石英結晶が付着・晶出ついて, 1.8していることが多い.

 0.3 Ma (水野, 1996c), 1.7

0.3 Ma(永井ほか, 2003a) の FT 年代値が報告さ都野津層中のジルコンの特徴

れ て い る こ と か ら , こ の 年 代 値 は M4 上 位 が色: 無色~淡黄色を呈する, ピンク色を呈する

Cobb Mountain subchron に対比できないこと粒子は少ない.

を示している. そのため, 本論結果より島の星層

粒径:100~300µm で, 粒度にばらつきがある.

は Cobb Mountain subchron か ら Jaramillo結晶形：統一性は見られない. 欠損した粒子がsubchron にまたがるものとして対比できる.

多い.

これまでの研究では, 島の星層の分布は江の川

結晶内部面: 長柱状又は不定形な包有物が多く西方敬川以東の海岸近くにおいてのみ確認されて見られる.
柱面末端部の角度：96

おり, 海岸線から 10km 以上離れた温泉津町白の粒子が 7 割以上を地 (試料④), 田窪 (試料⑥, ⑦) 地域に分布し,占める.(100 卓越型)

淡水成粘土層を伴う未固結堆積物は, これまで水備 考 : 基 盤 由 来 と思 わ れ るジ ル コ ン  ( 約 30上層に対比されてきた. しかし本論の結果から,Ma) を伴う.

これらも島の星層に対比されることになる (第 1図). また, 田窪周辺にも同様な層相を示す堆積物

考察・結論がほぼ同じ標高に分布するが, これらも一括して1. 島の星層の年代と分布島の星層に対比できる.

前述のように, 島の星層相当層から採取した 6

筆者らの調査によって, 田窪地域以外において試料の FT 年代値は全て 1.1~1.2 Ma であり, 相も, これまで記載されていない島の星層相当層の互によく集中している. この年代値は, 井岡ほか分布が江津市松川町北部で認められている. 島の(1990), 水野ほか (1994, 1996a) の島の星層の星層は現在の江の川にほぼ並行した分布を示すこ時代に関する見解とも調和的である. しかし, 井とから (第 1 図), 大江高山火山体の活動によっ岡ほか (1990) は古地磁気測定の結果, 都野津層て江の川が流路変更した後, 古・江の川とその下21

謝辞

流域に堆積したものが島の星層と考えられる.

2. 都野津層の年代本研究を進めるにあたって, 元島根県工業試験

都野津層中の火山灰層の年代は⑧~⑬の計 6場の井上多津男博士と日本地質学会事務局の水野試料において算出することができた. このうち,篤行博士には野外で様々なご教示を頂いた. また,

試料⑨ (金城吉留 1) と試料⑩ (金城吉留 2) は,島根大学総合理工学部の酒井哲弥博士と同大学院同一の露頭において水平方向に約 5m 離れた地の立石 良氏には室内・野外において御討論・御点で採取したものである. 側方での層厚変化が著助言を頂いた. 産業技術総合研究所の角井朝昭氏

しく, 両試料に何らかの違いがある可能性も考えの査読により本論文は改善された. これらの方々られたが, 年代値・構成粒子等に違いは見られなに深く感謝いたします.

かった. 試料を採取した金城地域には海成粘土層を伴わない河川成の堆積物が分布しており, 同様

文献に河川成の堆積物のみからなる水上地域 (試料林 正雄,1990, ジルコンの結晶形態と地熱探査への応⑫) とは年代値で約 0.2 Ma の差異はあるものの用. 地熱エネルギー,15,277Â296.

対比できる可能性がある. しかし, 試料⑫ (水上Hayashi,M.andShinno,I.,1990,北) は後に述べる試料⑧ (福城寺), 試料⑪ (江津Morphologyofsyntheticzirconcrystalsdoped中央公園) とも約 0.2 Ma の差異があるが誤差のwithvariouselements.Mineral.Jour,.15,119-範囲で一致しているため, 現在検討中である.

128.

試料⑧ (福城寺), 試料⑪ (江津中央公園) は従Imamura,S.,1957,AnewMioceneSassafrasfrom

来の海成粘土層 M4 上部に位置し, 直上には島のShimanePrefecture,Japan.Jour.Sci.

星層の礫層が不整合に重なること, 両試料の年代

HiroshimaUniv.,Ser.C,2,53-61.

値が 1.7 0.1 Ma, 1.7

 0.2 Ma であったこ

井上多津男・高島 勲・酒井禮男・飯塚信行,1983, 大とから, 都野津層上部の年代は約 1.7 Ma である

江高山火山群の溶岩類のフィッション・トラックと判断した. またその結果, 都野津層と上位の島年代. 地球科学,no.37,275-278.の星層との時間間隙は, 約 0.5Ma と判断できる.

井岡 昇・水野篤行・山崎俊嗣,1990, 山陰西部の鮮新試料⑬ (半田浜東) は従来の海成粘土層 M2~-更新統都野津層：古地磁気層序と堆積年代. 第四M2.5 の層準に位置し, この火山灰層はジェリー

紀研究,29,257-266.

タフ (山陰第四紀研究グループ, 1969) に対比で

鹿野和彦・宝田晋治,2001, 温泉津及び江津地域の地質,きるとする意見もあるが (宇野, 1994), 筆者らの鮮新統-更新統. 地域地質研究報告,5 万分の 1 地

現在までの調査では標高・分布の点でこの対比に質図幅,36-37,13-19.

は疑問をもっている.

Kimura,J-I.,Kunikiyo,T.,Osaka,I.,

3. 大江高山火山群の活動期

Nagao,T.,Yamauchi,S.,Kakubuchi,S.,

試料⑤ (松川牧場) の火砕流堆積物は, 下位のOkada,S.,Fujibayashi,N.,Okada,R.,

島の星層の礫層を不整合に削り込み, 大江高山火Murakami,H.,Kusano,T.,Umeda,K.,

山群起源と判断されるデイサイト礫を多く含むこHayashi,S.,Ishimaru,T.,Ninomiya,A.,とから, 大江高山火山群の噴出物であると判断しTanase,A.,2003,LateCenozoic

た. また, その年代値 0.55

volcanicactivityintheChugokuarea,

 0.07 Ma はこれまでに報告された大江高山火山群の噴出物の年代デ

southwestJapanarcduringback-arcbasinータとしては最も若い値である (第 2 図). この

openingandreinitiationofsubduction.

ことから, 大江高山火山群の最終の活動はこの年

IslandArc,12,22-45.

代付近と判断される.

22

金属鉱業事業団,1991, 平成 2 年度精密調査報告書

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