島根県産業技術センター研究報告報第44号（2008）

文

温泉津町井田の都野津層の層序的及び窯業資源的考察
Stratigraphy and Resources for Ceramics of Tsunozu Formation
in Ida, Ohda City, Shimane Prefecture
永島晴夫 *・山内靖喜 **・三瓶良和 ***要旨

都野津層分布の東端とされる井田地区は，上位に大江高山噴出物が被う，砂礫部分が少なく，30m を越える粘土層が堆積していることを地質図と柱状図で示した．従来この地域には，模式地の M4 層に対比される海成層が上部に記載されていた．しかし，M4 層中の g- 火山灰層が，井田地区の粘土層最下部付近の海成粘土に対比され，更に上位に 2 枚の海成粘土層が堆積していた．
窯業原料としての可能性を検討した場合，硫黄が 1 〜 2mass％含有される部分が厚かった．また，珪藻に富む層があり，焼成すればクリストバライトが形成されることが確認され，窯業原料として利用するには，注意が必要である．採掘に当たって，井田地区の都野津層は上部になるに従い大江高山の火山噴出物の混入が多くなり，耐火度の低下が予想される．従って，この地域での採掘は都野津層下部を対象とすべきである．

1．はじめに

2．試料および方法

島根県で製造される石州瓦の主要な原材料を胚胎する

井田周辺の地質状況は過去の文献類を参考とするととも都野津層は，大田市から山口に至る県西部の海岸から幅約に，新たに地表踏査をおこない，柱状図と地質図の作成を10km の地域内に海岸線にほぼ平行に分布する．本層は基した．各柱状図での代表的な試料については，Ｘ線回折，盤岩の凹地を埋積し，なだらかな開析平坦面である「都野

熱分析，電子顕微鏡観察及び硫黄の分析をおこなった．

1）津面」 を形成している．優良な原材料は，江津市都野津町
や大田市水上町

2）

各分析機器とその測定条件は次のとおりである．

3），４）に分布するが，現在では枯渇傾向にあ

Ｘ線回折は理学電気㈱製の RINT2000 Ｘ線回折装置でる．一般的に使用が避けられてきた，海成粘土の利用研究

銅を対陰極とし，モノクロメーターで単色化した K α線を5）〜10）用いた．電圧，電流は 30kV，40mA とし走査速度を 2°

低品位とされた資源の活用が推進されるようになってきた．

/min．でおこなった．

が進められると共に，製造技術の進歩によって，従来未利用の海成粘土の典型として，温泉津町井田地区の海成粘土層が検討対象

熱分析は SEIKO Instruments Inc．製の TG/DTA 6300 型5）〜9）とされてきた．しかし，井田地区のを使用した．昇温速度は 10℃ /min．に設定した．

11）〜21）

地質に関しては概要的な報告はあるが，窯業資源的観

熱膨張分析測定は株式会社島津製作所製熱分析装置

点と地質学的観点とを併せ持つ報告が少ない．

TA-50WS 型 を 使 用 し た． 試 料 の 長 さ を 20.0mm と し て，近年，井田地区の都野津層の層序と海成粘土層の年代学的検討

10.0℃ /min．の昇温速度で 1000℃まで加熱した．

22）〜24）も進められ，より詳細な資料が蓄積されてき電子顕微鏡観察はフィリップス社製の XL-30 型電子顕微たので，本論ではこの海成粘土層の層序的および窯業資源鏡を用いた．試料は Hitachi Science Systems Ltd．製のイオ的視点からの検討を行う．

ンスパッター E1010 型でカーボン蒸着をおこなった．

日益田

本

浜田

海大田

江津

井田

金城

大江高山
火山噴出物
江津層群分布地域

10km

沖積層及び基盤岩

江津層群及び大江高山火山噴出物の分布
図１図1江津層群及び大江高山火山噴出物の分布* 技術部，** 島根大学名誉教授，*** 島根大学総合理工学部−1−永島・山内・三瓶：温泉津町井田の都野津層の層序的及び窯業資源的考察
三つ子山地区(鹿野ほか2001)

O

浜田江津地域

O井田地域

P5

室神層
島の星層

P4P4P3P3P2P2M4M41.7Ma*1

津都

M5M4

* P1M
*M
*11.7Ma

P1

M3.5層

野M3M

M2.5
津群

P4 矢滝火山灰流堆積物
P3 川上火山岩塊火山灰流堆積物
P2 柿田火山灰流堆積物
P1 大家火山灰流堆積物
K2 冠川溶岩K1 柑子谷火山噴出物

年代測定値*1 永井ほか（2003,2004）によるFT年代

海成層

顕著な粘土層

風成相

火山灰層

大江高山後期噴出物

顕著な砂

*1

2.9Ma
M2

Stegodon Shinshuensis

大江高山前期噴出物

M1層

大江高山溶岩図２

大江高山溶岩P5 三久須火山岩塊火山灰流堆積物*11.06Ma
江大江高山火山噴出物

礫・砂・粘土薄層*
M

今回確認された海成層

江津層群の層序

硫黄分析は FISONS 社の EA1108 型 CHNS 同時分析装置

域と大田市東部の水上層分布域は，大江高山火山体によっを用い，110℃で乾燥させた粉末 10mg を供試料とした．て境されている．大江高山火山噴出物を基準にして，都野助燃剤としてスズを用い，ヘリウムをキャリアーガスとし，津層と水上層は同じ時代に堆積したことが示されている 14）．
ここでは , 都野津層分布の東端 19）とされている大田市温燃焼温度を 1000℃とした．

３．結
3.1

泉津町井田地区とその周辺の都野津層の層序と海成粘土層

果について述べる．なお，水上層 , 都野津層，島の星層及び室神山層をまとめて江津層群とよぶことが提唱されている 26）．

地質概説

3.2

従来，窯業原料として採掘された地層の主な分布地域は，井田地区の都野津層

図１に示すように，大田市東部，大田市仁万−浜田間及び海岸から約６km 内陸に入った井田地区周辺では，標高益田市周辺の３地域である．大田市仁万−浜田間及び益田

240 〜 280m に都野津層が分布する．調査地域の基盤は，市周辺に分布する地層は都野津層と呼ばれ，淡水成層と海古第三系のデイサイト溶岩，同凝灰岩，新第三系の頁岩，成層とからなる．都野津層中には海成層が４〜６枚存在す

砂岩，酸性凝灰岩類及びデイサイト溶岩，同凝灰岩で構成る

27）とされている．

されている .

一般に，海成層の判断は含有化石によるほか，野外では，井田地区と隣接する大家及び三つ子山地区における都野「新鮮な面で暗緑色をおび，生痕を多くの場合伴い，風化面津層の層序を図２に示し，本層の模式地，都野津での層序25）でイオウを含む黄色粉を伴う泥」の存在によって海成堆と比較した．これら 3 つの地区は大江高山火山西〜南麓に積物と判断されてきた．しかし，泥質な砂からなる海成層位置するため，大江高山火山噴出物が都野津層中に挟まれが存在したり，上位の河川成層が海成層を侵食した場合もていたり，都野津層を厚く覆ったりしている．なお，大江あり，しばしば同一の海成層の追跡が困難なことがある．

高山火山岩類の分類は鹿野らの提唱 29）するものを用いた．

そのため，海成層の対比について，意見が異なる場合もある．

図２にみられるように，両地域の都野津層は，大家火山

なお，都野津層の上位には島の星層及び室神山層 25）が被っ

灰流堆積物（P1），柿田火山灰流堆積物（P2）及び川上火ている．

山岩塊火山灰流堆積物（P3）を挟み，矢滝火山灰流堆積物

他方，大田市東部に分布する地層は水上層とよばれ，淡（P4）によって覆われる．これまで，海成粘土層は大家火水成層のみからなる．大田市仁万−浜田間の都野津層分布

山灰流堆積物の上位に位置付けられてきた．

−2−

島根県産業技術センター研究報告第44号（2008）FT 1.1Ma
矢滝火山灰流堆積物

FT 1.7Ma
Dia

柿田火山灰流堆積物

FT 1.3Ma
大家火山灰流堆積物

FT 1.2Ma
(9)
(10)
(11)

(20)

FT 1.7Ma

1 〜 20 ：柱状図地点
Dia ：珪藻質試料採取点
FT ：FT年代測定層（永井ほか,2001）(9)〜 ：Ｘ線回折試料

図３

図3

調査地域の柱状図

調査地域の柱状図−3−

永島・山内・三瓶：温泉津町井田の都野津層の層序的及び窯業資源的考察（6）

大江高山火山噴出物（後期）
粘土・泥（上位）
大江高山火山噴出物（前期）
粘土・泥（下位）砂礫
基盤岩及び沖積層

図４

調査地域の地質

井田地区北側の三子山地区では，海成層の上位に砂層が分出物が都野津層を広く被っている．しかし，本地区の後期布し，下部は水中堆積の砂であるが，上部は砂丘砂へと変わ

火山噴出物は厚さを激しく変化させており，ときには欠如り，厚い珪砂鉱床を形成している30）．この事実から，井田する場合もあるが，一般に大江高山火山体に近付くに従っ地区で海成粘土層が堆積していた時代に三つ子山周辺に海岸て厚くなる．特に本地区東端の大田及び横道では，後期火線が存在していたと判断される．

山噴出物は厚さ 50m を越えて標高 350m の山頂を形成し井田地区東側の大家地区では海成層を欠き大家火山灰流堆ている．

積物と柿田火山灰流堆積物とが直接接している．三子山，大本地区の都野津層は主に厚いシルトおよび粘土層からな

家の両地区では，矢滝火山灰流堆積物より上位の三久須火山

り，砂礫層をあまり伴わないのが特徴である．試錐試料（図

岩塊火山灰流堆積物や大江高山溶岩流が分布するが，井田地３中の６及び９）以外では，顕著な砂礫層は基盤岩近辺で区ではこれらの分布は確認されてない．

一部が観察されるだけである．なお，従来，これらはシル井田地区の各露頭等の柱状図，地質図及び断面図を示した

ト〜粘土から構成されるが，地層は粘土層と総称されてき

図３〜図５に基づいて，本地区の都野津層について述べる．

たので，本論でも粘土層とよぶ．また，標高約 240m 付近

なお，地質図においては，大江高山火山噴出物のうち大家火に 0.5 〜 1.5m の厚さで一部粘土化した磨き砂様の中粒〜

山灰流堆積物，柿田火山灰流堆積物及び川上火山岩塊火山灰細粒の殆ど火山ガラスで構成される火山灰が確認されたが，流堆積物を前期噴出物，矢滝火山灰流堆積物から上位の噴出従来には記載がないものである．
ONISHI12） 及び山陰第四紀研究グループ 13） は，大家火山物を後期噴出物と２分して表現した．
本地区内の標高 300 〜 350m を越える山地は基盤岩で構

灰流堆積物の上位の粘土層から Macoma sp. Anadara sp. の化成されるが，その周辺の標高 280 〜 290m 付近には後期噴石産出を記載し，この粘土層が海成粘土層であることを確認−4−島根県産業技術センター研究報告第44号（2008）

標高300m250m

AB

CED（6）

標高G

F290m

M250m

IH

標高300m

P250m

Ｏ
図５

断面図

した．さらに，模式地での第４番目の海成層（M4）と同層準であるとされれており，同じ標高である極めて近傍の地点６では観察さ12），その後，本地区の海成層は一般的に M4れない．

海成層に対比されてきた．

柿田火山灰流堆積物は標高約 270m 前後に分布するが，さらに，Okamoto28）は本地区の海成粘土層から Ruditapes

地点４及び５近傍では，従来その下位に対比されてきた

sp．Scapharca sp．Rapana sp．Musculista sp．Corbicula sp． など

M4 層準の粘土層の中に火山灰に富む泥流堆積物として挟の軟体動物の記載をおこない，これらの粘土が汽水域に堆まれているのが観察される．

積したことを示し，M4 海成層の時代は前期更新世とした．

従ってこの地域の海成層である M4 層準を明瞭に区分す

これまで模式地の M4 海成層に対比された層準は，柱状る必要がある．そこで，代表的な柱状図地点６で，ほぼ１図１，３，４，５地点の大家火山灰流堆積物の上位に分布する

m 当たり１個の間隔で採取した試料について，CHNS 分析

炭質物に富んだ粘土層が相当する．Okamoto28）が記載した行った．その結果のうち硫黄の含有量を図６に示す．標高

軟体動物群は柱状図３，４，５の大家火山灰流堆積物を挟む

255 〜 265m 及び 240 〜 245m の各ゾーンは硫黄濃度が標高 270 〜 255m の粘土層である．この粘土層は極めて炭海成の徴候 31） を示す 0.3mass％以上で１〜２mass％近傍質な粘土で構成され，砂分を交える場合もある．井田地区の濃度を示している．

では大家火山灰流堆積物の分布はこれらの地点周辺に限ら連続性の良い柿田火山灰流堆積物上位の粘土層には明確−5−

永島・山内・三瓶：温泉津町井田の都野津層の層序的及び窯業資源的考察

標高Q

Q

270
FF

全岩粉末試料

海成域
265

Ka

Mi

FFF

Ka

0510MiSm

Sm260

152θ(deg.)

202530Ka

細粒部分の定方位試料

KaMi

255
Mi

0510152025302θ(deg.)250

定方位試料のｴﾁﾚﾝｸﾞﾘｺｰﾙ処理

定方位試料
Sm ｽﾒｸﾀｲﾄ

Mi ｳﾝﾓQ 石英

Ka ｶｵﾘﾝ鉱物

F長石

図7 地点6の試料20のX線回折

図７地点６の試料 20 の X 線回折245
MiKaKa

Q

Sm

試料9240

Mi

SmQ

Mi

試料10Ka235

0.0 0.2 0.40.6 0.8 1.0

Q

1.2 1.4 1.6 1.8 2.0硫黄濃度（mass%）
図６

図6 柱状図6の硫黄濃度

試料11

柱状図６の硫黄濃度な海成層としての徴候が認められず，暗灰色粘土層 14），暗灰色粘土層（DC）16）及び暗灰色粘土層（PM）18）と名称された．
また，この層準からは，カラスガイ化石の産出も報告 31）さ2θ(deg.)

れている．これらの事実をまとめると，本地区周辺の粘土図８層においては，柿田火山灰流堆積物の下位の粘土層は海成徴候を示し，その上位の粘土層は海成徴候を示さないと結図8

地点6の細粒部分の定方位試料のX線回折

地点６の細粒部分の定方位試料の X 線回折とよぶ．

論される．そこで，前者を下位粘土層，後者を上位粘土層

上位粘土層は，前記の暗灰色粘土層に相当し，比較的連−6−島根県産業技術センター研究報告第44号（2008）

Mc370

Mc

発熱280

Py470
Mc610
QMc120Sm

吸熱試料9SmPyQMcMc

Sm

試料10Sm試料11PyQ

SmSm

未焼成物
未焼成物
500
温度℃

100
Smスメクタイト

Mc白鉄鉱

10μm

1000

Py 黄鉄鉱石英

Q

地点6の試料の示差熱分析
図９ 図9
地点６の試料の示差熱分析

CrCrCr

Cr
Q

試料Ｄia

Mu ﾑﾗｲﾄ

1200℃焼成物

QF
Q

Mu
FFCl

Cr

Cr

Q

石英

F

長石

Cl

Cr

Mu

Cr

ｸﾘｽﾄﾊﾞﾗｲﾄ

粘土類

Mu
Cr Q
MuMu Cr Cr

Mu

Cr

Cr

Q

Mu Mu

1200℃焼成物
1200℃焼成物

F

試料Ｄia

未焼成物

Q

Q

10μm

Q
Cl
Cl

010Q

20

図 10302θ(deg.)

4050

F

Q

Cu-kα（2θ）

60

図10 試料DiaのX線回折
試料
Dia の X 線回折

続性が良く，調査地域のほぼ全域で標高約 280m 付近に５Cr〜 15m の厚さで分布する．横道の地点 19 及び 20 での標
高 280m 付近に分布する火山灰質凝灰岩は，層理を示し，淘汰の悪い火山灰質泥流堆積物であり，川上火山岩塊火山灰流堆積物と同一層準となる．従って，上位粘土層は柿田

Mu

火山灰流堆積物と矢滝火山灰流堆積物とに挟まれ，川上火山岩塊火山灰流堆積物の泥流堆積物を挟むことになる．

1200℃焼成物
1200℃焼成物

下位粘土層は井田及び殿村地区に厚く，約 30m に及ぶ事が試錐によって確認された．下位の・粘土層は断面図に示5μｍ

Cr クリストバライト
Cr クリストバライト
図 11

すように，特に井田〜殿村の N-E 方向に厚く，殿村 - 大田

Mu ムライトMu ムライト
試料 Dia の電子顕微鏡写真

方向の基盤岩の高まりに遮られ，N-E 方向の凹地に厚く堆まる．この火山灰はFT（ジルコンのフィッショントラック）
図11 試料Diaの電子顕微鏡写真積している．また，部分的に基盤岩の高まりがあり，凹地年代で 1.7Ma が測定 22），23） され，構成鉱物の比較から，模も分断されている．しかし，福田地域では，下位粘土層の式地である都野津層の M4 海成層の上部に挟まれる g- 火山発達は悪く，基盤に砂礫層として接したり，欠いたりして灰 20） に対比 33） されている．また，地点４及び５の大家火いる．

山灰流堆積物については，1.2 〜 1.3Ma の FT 年代が測定22），23）

標高 240m 以下には５〜 10m の厚さで礫層が認められ0.5 〜 1.5m の火山灰層が挟まるが，確認地点は２箇所に止−7−されている．

永島・山内・三瓶：温泉津町井田の都野津層の層序的及び窯業資源的考察
１．模式地都野津での都野津層最上部の M4 層中のｇ -%0.8

膨火山灰は，鉱物組成比較と年代測定結果から下位粘土層下部の火山灰層と同一である．

0.6２．この火山灰層の上位には硫黄分析結果から少なくと張も２回の海成粘土が堆積した時期があり，従来認識さ率 0.4れていた M4 海成層の上位に当たる．

-620.06×10/℃

３．大家火山灰流堆積物上位の従来 M4 層とされた海成

20〜200℃

0.2

層を含めると当地域には３層準の海成粘土が堆積して-611.72×10/℃

いる．

200〜470℃
0.00

従って，模式地都野津の M4 海成層は，井田地区で1000500

温 度（℃）

図 12は標高 240m 付近の粘土層が相当し，従来の大家火山

図12 Dia
試料Ｄiaの1200℃焼成物の熱膨張
試料の 1200℃焼成物の熱膨張

灰流堆積物直上の粘土層はこの層準よりも上位に位置

3.3 鉱物組成する．

Ｘ線回折結果を図７，８に示す．図３に示す地点６の試料

４．露頭観察結果から，0.5 〜 1.5m の厚さで珪藻が堆積20 の全岩粉末Ｘ線回折では石英，長石が主要鉱物である．

した時期が少なくとも２回存在した．

細粒部分の粘土鉱物はカオリン鉱物のほかに少量の雲母と以上のことから，窯業資源としてこの地域の粘土層を開スメクタイトを多く含んでいる．地点６の試料９，10 及び発利用するに当たっては次の点を考慮する事が必要である．

11 の細粒部の粘土鉱物はカオリン鉱物，雲母のほかにスメ

１．この地域では，井田〜殿村の N‒E 方向の凹地に粘土クタイトの存在を示しているが，粘土鉱物の大きな存在比層が厚く分布し，標高 240m 付近を基底とするが，基の差異は認められない．

盤岩の凹凸が激しく，また，東方の大田〜横道では基図９に示す示差熱分析では，スメクタイトの他に硫化鉄盤面の上昇があり，連続性の確認をする．

である黄鉄鉱と白鉄鉱の存在が鋭敏に示された．

２．現在，硫黄成分の多い海成層が３層確認されており，

3.4 珪藻質土

硫黄分が１〜２mass％含まれることもあり，黄鉄鉱や井田地区の図３に示す地点７の標高 283m 付近（試料Ｄ白鉄鉱を形成している．

ia）には約 1.5m の厚さ，また，地点６の標高 260m 付近

３．粘土層の上部には，火山灰流堆積物層を挟み，時にで厚さ 1.0m で黄色を帯びた軽質なシルトが分布する．試は火山灰質泥流が粘土層中に分布し，耐火性や可塑性料 Dia のＸ線回折と電子顕微鏡による観察結果を図 10，11を低下させる可能性がある．に示す．Ｘ線回折結果から石英，長石及び粘土鉱物のほか４．珪藻に富む層が分布し，焼成すればクリストバライに非晶質物質を示すピークが認められる．また，電子顕微トを形成することから，採掘に当たっては排除する．

鏡観察結果から，珪藻が非常に多く集まっていることが観

５．柿田火山灰流堆積物より上位の粘土層は非海成層と察される．珪藻は非晶質な珪酸で骨格が形成されている事されている．特に横道〜福田地域に発達するが，泥層から，焼成によってクリストバライトが容易に形成される中に火山灰及び火山岩片が大量に含まれる場合がある．

ことが知られている

34)．このため，この試料を 1200℃で

６．井田地区全域で粘土層の露頭は道路沿い平坦地に多焼成した．また，焼成物の熱膨張変化の測定例を図 12 にい．しかし，背後には火山灰流堆積物が厚く被ってい示す．焼成物には X 線回折から顕著なクリストバライトとる場合がほとんどであり，上位の廃土処理計画を十分ムライトのピークが認めらる．電子顕微鏡では，珪藻は本おこなう．

来の形態を残して，鱗状のクリストバライトと針状のムライトが形成されていた．1200℃で焼成した試料の熱膨張は，‒

常温〜 200℃で 20．0 × 10 6 / ℃を示し，これより高温度

5．まとめ
井田地区の井田〜殿村には 30m を越える粘土層が分布し‒6の 200 〜 1000℃での熱膨張率 11.7 × 10 / ℃の約 2 倍ており，大家火山灰流堆積物の上位の泥層が模式地都野津を示しクリストバライトの影響を強く示していた．の M4 海成層に対比されていたが，M4 海成層はより下位4．考の海成層に対比され，この地域には少なくとも３層準の海察成層が分布する．海成層中には１〜２mass％の硫黄が確認

従来この地域の粘土層は大家火山灰流堆積物の上位部分され，黄鉄鉱や白鉄鉱が形成されることから窯業資源としが海成層であり，模式地の M4 層に対比されていた．しかし，て活用するには十分な注意が必要である．

Okamoto の軟体動物化石の産出報告や，下位粘土層下部の横道〜福田には柿田火山灰流堆積物より上位の粘土層が火山灰の年代測定結果，鉱物比較，及び今回の硫黄分析果発達するが，火山灰や火山岩片が混入し，窯業原料としてから次のような層序的考察ができる．

は不向きな場合があり，採掘には注意する必要がある．また，−8−島根県産業技術センター研究報告
上位及び下位の粘土層中には 1.0 〜 1.5m の厚さの珪藻に

14）都野津団体研究グループ．島根県大田市大家付近の都野津富む層が挟まり，焼成すれば著しくクリストバライトを形層群．三位秀夫先生遺稿論文選集．1972, p. 17-23.

成することから採掘時に排除すべきである．

謝15）大西郁夫．出雲海岸平野の第四系．島根大学理学部紀要．
1979, no. 13, p. 131-144．

辞16）都野津団体研究グループ．島根県中部の都野津層と大江高

島根大学の大平寛人博士に年代測定の資料提供と有益な山火山群．地団研専報．1983, no. 25，p. 151-160．

助言を頂いた．深く感謝します．

文

第44号（2008）17）大西郁夫．“鮮新〜更新統”．日本の地質 ７，中国地方．日本の地質「中国地方」編集委員会編．共立出版株式会社，東京，

献

1987, p. 133-135．

１）大西郁夫，調枝勝幸．都野津層群−山陰地方の鮮新・更新統．
第四紀研究．1970, 9, p. 149-152.

18）宇野泰光．島根県大田市祖式̶大家地域の都野津層群

特に大江高山火砕岩について−都野津層群の研究（その２）．

２）島根県立工業技術センター，石見地方粘土鉱床調査報告書

地質学雑誌．1979, vol. 85，p. 239-257．

第 2 報 浜田−江津地区，島根県立工業技術センター，1977,

19）大西郁夫．中国地方の第四紀層．地質学論集．1988, no. 30, p.

23p．

127-144．

３）調枝勝幸．石見地方の瓦粘土鉱床 第 2 報 水上粘土の産状と20）山内靖喜，水野篤行，井上多津男，永島晴夫．都野津層と鉱物組成．島根県工業試験場報告．1971, no. 7, p. 67-79．

大江高山火山噴出物．日本地質学会第 107 年学術大会見学

４）島根県立工業技術センター．石見地方粘土鉱床調査報告書

旅行案内書．2000a, p. 70-79．

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