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北海道博物館研究紀要

Bulletin of Hokkaido Museum 3: 133-141, 2018

調査報告

北海道北広島市西の里で認められたサンドリッジ堆積物の堆積相・古流向とその意義
加瀬善洋・林Key Words

1

圭一・圓谷昂史・添田雄二・栗原憲一・畠誠・廣瀬亘・大津直堆積相（facies）、北広島市（Kitahiroshima City）、古流向（paleocurrents）、サンドリッジ堆積物（Sandridgedeposits）、下野幌層（Shimonopporo Formation）、裏の沢層（Uranosawa Formation）．

はじめに

2

石狩低地帯に発達する野幌丘陵の第四系最下部には、堆積相および古流向（1）堆積相

大規模斜交層理で特徴づけられる鮮新統～下部更新統裏

砂利採取場に露出する地層（42°59′59.5″N、141°32′の沢層と、その層序的上位に不整合を介して累重する泥03.9″E。詳細な調査位置は、本紀要中の圓谷ほか（2018）

質堆積物を主体とする下野幌層が分布する（木村ほか、を参照）を対象に堆積相解析を行った結果、層序的下位

1983；添田ほか、2010）。これらの地層は、海棲軟体から順に、サンドリッジ堆積物、沖合堆積物の2つの堆動物化石などの産出から海成相であることが報告されて積組相が認定された。また、両者は含礫砂層を介して明いる（例えば、木村ほか、1983；赤松、1987；赤松・

瞭に区別される。ここでは、2つの堆積組相および含礫松下、1984）。しかし、これらの地層が露出する場所は砂層の特徴について、以下に順に示す。

少なく、限られた露頭観察の結果で議論がなされてきた。
そのため、裏の沢層や下野幌層の形成年代や貝化石に関（1-1）堆積組相1（FA1）：サンドリッジ堆積物する報告はあるものの（例えば、輿水ほか、1988；赤FA1の厚さは確認できるだけで約35 mあり、そのう松・鈴木、1992；横平・佐々木、2003）、具体的な堆

ち下部のトラフ型斜交層理砂層（St）、上部のプラナー積場や堆積過程に関する報告はごく限られる（横平、型斜交層理砂層（Sp）の2つのユニット（以下、ユニッ

2002；北川、2003；高野、2004）。

トSt、ユニットSpと呼ぶ）に区分される（図1、2）。ユ

そのような状況の中、北広島市西の里の砂利採取場のニットStおよびSpの厚さは、それぞれ約15 m、約20 m

砂利掘削断面において、これまで露出のなかった新たなである。また、一部に平行層理砂層（Sf）および塊状泥露頭を観察する機会が得られた（圓谷ほか、2016）。こ層（Mm）が認められる（図1、2）。なお、StおよびSfの露頭は、大局的な特徴として、層序的下位から順に、は近景観察のできない場所に露出していたため、現地で（1）大規模斜交層理の発達する砂層、（2）泥質堆積物とったスケッチおよび写真をもとに記載し、堆積相を認を主体とする地層で構成され（圓谷ほか、2016）、既存定した。の地質分布および岩相層序区分（木村ほか、1983）に【記載】
Stはセット高50～350 cm程度で、軽石を多く含む細基づくと、これらの地層は裏の沢層と下野幌層にそれぞ礫混じり極粗粒～粗粒砂で構成され、暗灰色～暗褐色をれ対比される可能性がある。
著者らは、北広島市西の里で新たに露出が確認された呈する（図2）。Stのセット高は上方に向かって薄層化す

上述の堆積物を対象に、予察的な堆積相解析および古流る傾向がある（図2）。古流向（後述）は大局的に南向向測定を行った。本論では、堆積相および古流向に関すきを示すが、ユニットStの上部ではそれと斜交する東向る新たな知見を報告するとともに、あわせて本結果と従きを示す（図2）。Spはセット高20～270 cm程度で、軽来報告されている岩相層序区分および堆積過程との比較

石を多量に含む極粗粒～中粒砂で構成され、マッドクラについてふれる。

ストを含む（図3A）。Spの単層内では、軽石が比重により分離し、フォーセット上部あるいは下部に濃集するこ

加瀬善洋・林 圭一・廣瀬 亘・大津 直：北海道立総合研究機構
圓谷昂史・添田雄二：北海道博物館 研究部 自然研究グループ
栗原憲一：北海道博物館 研究部 博物館研究グループ
畠
誠：北広島市エコミュージアムセンター

地質研究所

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図1 総合柱状図および堆積相・堆積組相区分（A-A’間の距離は約30 m。※を付した柱状図は、現地でとったスケッチおよび写真をトレースして作成した。）

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第3号

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図2 堆積組相1（FA1）の全景写真（Sp：プラナー型斜交層理砂層。St：トラフ型斜交層理砂層。Sf：平行層理砂層。白色三角で示した層準では、Stが上方へ薄層化傾向を示す。）

図3 堆積組相1（FA1）を構成する堆積相（A：堆積相Sp（プラナー型斜交層理砂層）の露頭写真。B：堆積相Mm（塊状泥層）の露頭写真。C：堆積相Mmの走査型電子顕微鏡による観察
写真。D：写真Cの四角部の拡大写真。）

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加瀬善洋ほか北海道北広島市西の里で認められたサンドリッジ堆積物の堆積相・古流向とその意義﻿とで、帯状に白色を呈する産状も多く認められる。またれ、平行葉理が発達する（図4D）。SrおよびSf2は部分フォーセット面には、貝殻片や礫が濃集する箇所も認め的に生物擾乱を受けており、側方への連続性は保たれてられる。上位に向かって軽石の含有量は減少し、最上部いない。

ではほとんど含まれず、暗灰色を呈する。Sfはセット高【解釈】

80 cm程度で、平行層理の発達する粗粒砂で構成され、FA2は泥質堆積物（Ms、Mm2、Mb）を主体とするユニットStの最上部にのみ特徴的に挟在する（図1、2）。

ことから、水流作用の影響が少なく、定常的な細粒砕屑

Mmは厚さ数 cmで、シルト質砂～細粒シルトで主に構粒子が沈積する比較的静穏な沖合の環境で堆積したと解成される（図3B）。生物擾乱は認められず塊状であるが、釈される。このことは、Mbが明瞭な巣穴の痕跡を保存ごく一部に不明瞭な葉理が認められる（図3B）。Mmは、することからも推定される。また、生物擾乱の影響を受Spのフォーセット面をドレープし、側方10数 m程度のけていないクリーンなMm2は比較的短時間で堆積した範囲で追跡することができる。

ものと考えられ、fluid mud堆積物と見なせる。一方、【解釈】

泥質堆積物中にところにより挟まれる砂層（Srおよびセット高が数m規模の大規模なトラフ型およびプラSf2）は、イベント的に発生したストームや洪水時に陸ナー型斜交層理が発達し、ユニットの厚さが数10 m規域から運搬され堆積したと考えられる。Ms中の貝殻濃模で構成される砂層は、海進期の陸棚域で形成されるサ集部も、上記のイベント的な流れに起因して形成されたンドリッジ堆積物としてよく知られている（例えば、と考えられる。

Dalrymple、1992）。StおよびSpは、サンドリッジ堆積体の中でも堆積域中心部に位置するサンドウェーブ領域（1-3）含礫砂層（Belderson et al.、1982）で形成されたと解釈される。

【記載】

Mmは、大規模な2Dデューンを形成する非常に強い流含礫砂層（Sg）はFA1とFA2の境界部に観察され、厚れの環境下で生物擾乱の影響も受けていないことから、さ30～150 cm程度で、円礫を含有する粗粒砂で構成さ定常的な細粒砕屑粒子の沈積ではなく、イベント的な流れる（図5A～C）。砂層中には、貝化石が層状に散在すれで比較的短時間に堆積したと解釈される。走査型電子る層準が認められる（図1）。礫径は15～20 cm程度で、顕微鏡による予察的な観察の結果、Mmはシルト粒子を礫種は安山岩質の火山岩類を主体とする（図5D）。礫は

主 体 と す る が、 そ の 中 に 粘 土 粒 子 の 集 合 体（F-F

砂層中に層状に配列し、露出する露頭断面において側方aggregate; Nishida et al.、2013）が特徴的に発達するへ追跡できる。下位のFA1との境界は漸移的であるが、（ 図3C、D）。 以 上 の 特 徴 を 考 慮 す る と、Mmはfluid

上位のFA2とは明瞭な境界面で介する（図5A）。Sgの最mud起源と見なせる。

上部（FA2との境界面付近）には、FA2中の生物擾乱泥層（Mb）の巣穴の痕跡が境界面をまたいで観察される（1-2）堆積組相2（FA2）：沖合堆積物
FA2の厚さは確認できるだけで約5 mあり、主に砂質（図4C）。
【解釈】

泥層（Ms）、塊状泥層（Mm2）ならびに生物擾乱泥層

SgはFA1とFA2の間に挟在すること、およびサンド（Mb）の泥質堆積物で構成される。泥質堆積物中には、リッジは一般に海進期の陸棚上に形成されることから、ところによりリップル葉理砂層（Sr）や平行葉理砂層

Sg中の礫は外浜侵食によるラグと考えられる。したがっ（Sf2）が挟在する。て、Sgは海進ラグ堆積物（Leggitt et al.、1990）と見【記載】

なせる。Sgを特徴づける、貝化石の濃集部→礫の配列Msは厚さ約10～50 cm、砂質シルトで主に構成され、というサクセッションは、外浜侵食による海底の貝化石貝化石の散在または一部密集部も認められる（図4A）。の洗い出し→海浜礫の運搬という過程に、それぞれ対応貝殻は二枚貝類でほとんどが離弁であり、キャストとししているものと考えられる。て保存されている。なお、詳細な貝殻の産状や同定については、圓谷ほか（2018）を参照されたい。Mm2は厚（2）古流向

さ数cm～10 cmで、シルト粒子で主に構成され、生物本地点で認定したFA1を対象に、プラナー型斜交層理擾乱は受けておらず塊状である（図4B）。Mbは厚さ数から古流向を測定した。測定数は7で、古流向の大局的cm～10数cm程度で、生物擾乱を強く受けており、保存な方向は南～南東方向を示す（図1）。また写真からト状態の良い巣穴の痕跡が観察される（図4C）。Srは厚さラフ型斜交層理の古流向を判読した結果、古流向はStユ数cmで、細粒砂で主に構成され、リップル葉理が発達

ニット下部～中部で南向きを示す一方、ユニット上部でする（図4B）。Sf2は厚さ数cmで、細粒砂で主に構成さは東向きとなり、下位層準と比較して斜交する向きとな
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第3号

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図4 堆積組相2（FA2）を構成する堆積相（A：堆積相Ms（砂質泥層）の露頭写真。B：堆積相Mm2（塊状泥層）、Sr（リップル葉理砂層）の露頭写真。C：堆積相Mb（生物擾乱泥層）の露頭写真。巣穴の生痕が認められる。D：堆積相Sf2（平行葉理砂層）の露頭写真。）

図5 堆積相Sg（含礫砂層）の特徴（A：堆積組相1（FA1）、堆積相Sg、堆積組相2（FA2）の累重を示す露頭写真。SgはFA1を漸移的に覆い、FA2に明瞭な境界面を介して覆われる。
B：Sg中の礫の配列状況。C：写真Bの四角部の拡大写真。D：Sgに含有される礫の破断面。）

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加瀬善洋ほか北海道北広島市西の里で認められたサンドリッジ堆積物の堆積相・古流向とその意義﻿る（図2）。このことから、サンドリッジ堆積物は大局野幌層の基底礫岩層（北川ほか、1976、1979；赤松ほ的には南～南東方向の強い流れのもとで堆積したと見なか、1981；外崎ほか、1981）として誤認されてきた可せる。

能性が高いとみている。不整合のような時間間隙がない

3

考察

ことは、圓谷ほか（2018）の年代値からも支持される。
高野（2004）は、本地点よりも南へ約2.3 km離れた
北広島市中の沢、および北東へ約1 km離れた同市北の北広島市西の里において、新たに露出が確認された露里の2地点の露頭を対象に、堆積相および古流向の検討

頭を対象に堆積相を検討した結果、層序的下位から順に、を行っている。この層序は、裏の沢層・下野幌層に対比サンドリッジのサンドウェーブ領域（FA1）→海進ラグされてきた地点である。高野（2004）によれば、裏の堆積物（Sg）→沖合堆積物（FA2）と累重するサクセッ

沢層はサンドリッジ堆積物と解釈している。また泥質なションが認められた。これらは、それぞれ相対的海水準の堆積物（下野幌層）に覆われる層序関係も同様である。

上昇にともなう、（1）サンドリッジ堆積物の形成、（2）

このことから、本論と高野（2004）が調査した露頭は外浜侵食によるラグの堆積、ならびに（3）定常的な泥対比される可能性が高い。しかし、シーケンス層序学的質堆積物の沈積に対応すると考えられる。したがって、な解釈については大きく異なる。現在、高野（2004）

本サクセッションは一連の海進期堆積体（Transgressiveが対象とした露頭は、1つは法面保護のための植生工にSystems Tract; TST）と見なすことができる。圓谷ほか

より観察できる箇所は限られ、もう1つは砂利採取によ（2018） は、 本 論 と 同 一 の 露 頭 を 対 象 に、 貝 化 石、り消失している。

U-Pb年代、石灰質ナンノ化石などの多種の年代分析を

本論では1地点の大露頭を扱ったにすぎない。した行い、本層の堆積年代を報告している。これらの年代値

がって、従来の層序区分の再検討および具体的な堆積環は、必ずしも十分かつ解像度の高いデータとはいえない境の検討を行うために、今後より広範かつ詳細な堆積相ものの、大きな時間間隙を示すものではなく、本サクと古流向の解析を行うとともに、あわせて本論と従来のセッションが一連のTSTであるとの解釈とは矛盾しない。

報告との相違点の検証を進めていく必要がある。

またサンドリッジ堆積物の古流向から、南～南東方向の強い流れのもとで地層が堆積したことを推定した。これ謝辞

まで能條・高田（2001）や高野（2004）により、本地本研究課題は、北海道博物館総合研究プロジェクト域を含む石狩低地帯において、南北に延びる海峡が存在「石狩低地帯北部地域を中心とした新生代の古環境復元」した可能性が指摘されてきた。したがって、本露頭で認における成果の一部である。石油資源開発株式会社の高定されたFA1は、海峡部に発生した強い流れ、すなわち野海流により形成された海流卓越型サンドリッジ堆積物でただいた。北海道教育大学の鈴木明彦教授、能條ある可能性が考えられる。

授には現地および本論をまとめるにあたり議論いただい

修氏には粗稿を読んでいただき、有益なご教示をい歩教

FA1の古流向は南～南東方向が卓越することから、サた。本調査地の土地所有者には、現地調査を行うにあたンドリッジは大局的には南北方向へ伸張する堆積体でり便宜をはかっていただいた。以上の方々に厚くお礼申あったと考えられる。一方、ユニットSt上部の古流向はし上げます。

東向きを示し、卓越方向に対して斜交する。このことは、リッジ底部から頂部へ堆積地形が推移する過程で、サン

引用文献

ドリッジの伸張方向とは斜交する流れで堆積したと見な

赤松守雄 1987. 石狩低地帯周辺丘陵の更新世温暖水系貝化石群の層序とその特性. 地質学雑誌 93: 809–821.
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すことができる。サンドウェーブ領域では、リッジ頂部を乗り越える流れ、すなわちリッジの伸張方向とは斜交
す る 流 れ が あ る こ と は 知 ら れ て い る（Snedden andDalymple、1999）。さらにリッジ頂部は、周辺に比べ流 速 が 速 く な る こ と が 知 ら れ て お り（Snedden andDalymple、1999）、Sfはリッジ頂部域における高流領域の流れで形成されたと考えられる。
本サクセッションと従来の岩相層序区分を比較した場合、FA1は裏の沢層に、FA2は下野幌層に対比される可能性が高い。著者らは、海進ラグ堆積物と解釈したFA1とFA2の間に挟在するSgは、裏の沢層を不整合に覆う下139

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圓谷昂史・添田雄二・栗原憲一・畠 誠・加瀬善洋・大津 直・林 圭
一・廣瀬 亘・鈴木明彦・能條 歩 2016. 北海道北広島市西の里から産出した貝化石（速報）. 北海道博物館研究紀要 1:
25–38.
圓谷昂史・添田雄二・栗原憲一・加瀬善洋・鈴木明彦・能條 歩・
畠 誠・林 圭一・廣瀬 亘・大津 直 2018. 北海道北広島市西の里で認められた第四系の地質年代. 北海道博物館研究紀
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加瀬善洋ほか北海道北広島市西の里で認められたサンドリッジ堆積物の堆積相・古流向とその意義﻿

RESEARCH REPORT

Sedimentary Facies and Paleocurrents of Sandridge Deposits
Observed in Nishinosato District, Kitahiroshima City, Hokkaido,
Japan
Yoshihiro KASE, Keiichi HAYASHI, Takafumi ENYA, Yuji SOEDA, Ken’ichi KURIHARA,
Makoto HATA, Wataru HIROSE, and Sunao OHTSU
Deposits, which may be comparable to Plio–rise in relative sea level. Based on sequence stratig-

Early Pleistocene Uranosawa and Shimonoppororaphy, these are considered to be transgressive

formations, were observed in Nishinosato district,systems tracts. Paleocurrent analysis of the san-Kitahiroshima City, Hokkaido. Sedimentary facies

dridge deposits indicates deposition under theanalysis of the deposits revealed that the sandridge

southward to southeastward unidirectional currents,and overlying offshore deposits, with transgressive

suggesting classification as ocean current-dominat-lags between them, were formed along with theed sandridges.

Yoshihiro KASE, Keiichi HAYASHI, Wataru HIROSE, and Sunao OHTSU : Geological Survey of Hokkaido, Hokkaido Research Organization
Takafumi ENYA and Yuji SOEDA : Natural History Group, Research Division, Hokkaido Museum
Ken’ichi KURIHARA : Museum Studies Group, Research Division, Hokkaido Museum
Makoto HATA : Station of Kitahiroshima City Eco Museum Center141

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