(1881日本重化学工業(株)地熱事業部室人買出物相関大を清水便利支払製, (eset , NOSATONII) bns NOSAMOHT ; Review of Researches on the Heat Source Rocks 3味味音人of Geothermal Fields in Tohoku, Japan Li Kiyoshi SUMI Geothermal Development Department, Japan Metals and Chemicals Co. Ltd. 1も、はじめに地熱地帯の概念モデルに画かれている熱源岩の形態は侵食によって地上に露出した化石熱源岩の観察結果が多くとり入れられている。化石熱源岩は10〜100 Ma位の古いものが多く計量定の大きさ(約100 km²)以上のものはバソリス(底盤)と呼ばれ、それ自身，かつて溶融していたことを示し，またまわりの岩石に低圧高温の熱変成(接触変成)を与え，それが長時間，十分高温であったことを示している。 '近年，地熱ポニリングの高温掘削技術が進歩し，3 km級の掘削が行われるようになり，生きた熱源岩にふれることが出来るようになった・一方年代測定技術も進歩し，熱源岩それ自身およびそれと同時代のカルデラが確認されるようになり，地熱地帯の熱源モデルの理解は垂層進歩しつつある。ここではこれらのことを東北を中心に、諸外国の例もとり入れながら紹介したい.
2 .従来の研究
地熱・温泉の熱源の理論的研究としては福富(1964) , NOGUCHI (1970) , SMITH and SHAW (1975)等が著名であり,人と人に最後のものはSMITH • SHAWダイアグラムとして熱源評価に広く用いられている(例えばTAMANYU, 1988). 火山を熱源とみてこれと地熱温泉との分布を論じた研究は古来多くなされており、筆者はこれをレビューし、かつ筆者自身の意見も述べた(角) [1980).酸性深成岩(花崗岩)を熱源とみて研究した例としては、杉山の総括論文(杉山, 1990), 笹田(1978, 1980), SAMMEL, E. A. (1979)などがある。この中で杉山や笹田は熱の伝ばふを単なる伝導問題でなく，構造地質学的なフラクチャーの問題にも言及しているのが往目される.
3．熱源岩が確認された地域
深いボーリングによって，大規模貫入岩が，葛根田，ザ・ガイサース(アメリカ)およびトンゴナン(フィリピン)の3地熱地帯で確認された．葛根田では1～2km深の所に低圧高温生成の接触変成鉱物が広く分布し，しかもその分布が傾斜が20°を超えないことから，深部に大規模貫入岩の存在が予想されていた(DOI et al, 1988, 図1 ), 1990年に至り,約2.8 kmで,最この変成作用と関係があるとみられる花崗閃緑岩に到達した(土井はか, 1990).ザ・ガイサーズでは，これまで重力，Ｐ波速度のおくれ，熱流量などのデータから，熱源岩またはマグマ岩体の伏在が予想されていた(STOCKTON et al, 1981). 最近，ここでボーリングによって1.5～2.5 kmの深度に接触変成鉱物を伴う大規模酸性實入岩(フェルサイト)の存在が確認された(THOMPSON, 1989, 図2  ; THOMPSON and GUNDERSON, 1989). 實入岩の水平的ひろがりは少なくとも80 km²あり，上面の傾斜は10～40°と緩く，大きさ・形状ともにいわゆるバソリスのカテゴリーに入る。その年代は1.2〜2.4 Maとされている10 weivedトンゴナンでは約2kmの深度に面積2×6kmの広がりを持つ閃緑岩の噴入岩が知られている(LOVELOCK et al, 1982,図3 ).トンゴナンの接触変成帯の広がりは明らかではないが，少なくともスカルン鉱物が報告されている(BIRD et al, 1984).閃緑岩に到達した(土井ほか, 1990).図３　トンゴナン地熱地帯の熱源岩の分布(LOVELOCK et al, 1982).実線は買入閃緑岩の上限の海面下の標高(m)，破線は海面下900mにおける等温線(℃).
4．熱源岩が近い将来確認されるであろう地域/ 5
大規模な貫入岩には到達していないが，接触変成带およびそれに伴う小規模貫入岩の存在によって，深部にそれが期待される地域としては，澄川，小和瀬および藤七(竹野・野田，1987)，ラルデレロ(BATINI et al, 1985), Salton SeaおよびCerro Prieto (BIRD et al, 1984)などがある・ラルデレロでは約2.5 kmの深度で1.3〜3.5 Maの年代の熱変成鉱物・酸性岩脈が発見されている。ここでは熱変成鉱物がヘルシーアン(285±11Ma)の古い変形したものと，新しい割れ目に生成した新しいものとが注意深く区別されている．因みにここの2.6 km深の温度は394℃であな澄川では0.8～1 km深に接触変成鉱物がみられ，1.2～1.7 kmが貫入岩となっている．小和瀬では核触変成鉱物が1.7または1.4 km深に生じている。藤七では1〜1.3 kmの深度にスカルン鉱物が生成している。
JAMABH確認された熱源岩と同時代のカルデラ
鮮新世後期一更新世前期(約3～1 Maで、ほぼ地融気の松山反転期に相当する)のカルデラが東北の地熱地帯で特定された．仙岩地熱地域では古玉川カルデラ(約2 Ma，直径約10 km)および先焼山カルデラ(約1 Ma,直径約8 km)が(須藤ほか, 1987,図４),また八甲田地熱地域では湯ノ沢カルデラ(約3.5 Ma,直径約15 km),碇ケ関カルデラ(約2.5 Ma,直径約8～12 km).沖浦カルデラ(約1.5 Ma,直径約17 km)および八甲田カルデラ(約0.5 Ma,直径約9～13 km)が特定された(MURAOKA, 1989;村岡・高倉, 1988,図５). MURAOKAはこれら４つのカルデラが,年齢が若くなるにしたがって地熱の活動度が高くなることを示したBrunhes normal epoch (without age data) Matuyama reversed epoch or more older(without age data) Fumarole and hot spring (90°C≤) Geothermal power plant仙岩地熱地域のカルデラ(須藤・向山, 1987). OT：古玉川カルミマ改デラ, pr：先焼山カルデラ. Ka：葛根田. *
6．熱源岩と火山活動との関係
伊藤ほか(1989)は東北日本の中新世後期以降のカルデラを7～5,5～2および＜2 Maの３期に分類している本このように7 Maにまできかのぼってカルデラの分布が明らかになると、なことに述べたボーリング結果による確認熱源岩との関係を論ずることが可能になってくる。1～3 Maの松山地磁気反転期の頃の火皮活動が地熱活動に有効らしいことは上に述べた分布上の相関から推定される．このことを側面的に支持するデータが会津南部から報告されている．この地域の駒止峠層といわれる大規模火砕流は従来鮮新世末のものとされていたが，この分布域には顕著な地熱活動は見られない。山口(1989)は駒止峠層が6～7 Maで中新世後期のものであることを明らかにした。一方柳津町の奥会津地熱地域では従来中新世後期と考えられていた酸性火山岩が0.2〜0.6 Maと更新世のものであることがわかったのである(新田はか, 1987)これらのことから地熱地帯の概念モデルとして1年齢1～3 Malの酸性パソリスが,面積数10 km²,頂部深度2～3 kmで伏在しているモデルはかなりたしからしいといえるのである(表:1): q=0
年代測定技術と深部高温掘削技術の進歩によって，地熱地帯の熱源岩の実態が，年代的にかつ空間的に明らかになりつつある。今後その実態を正確に記載することが当面の課題である。長野
県小谷地熱地帯で熱源岩の可能性のある石英閃緑ひ心岩から、かつて1 Maという若い年代が得られた(玉生はか，1981).ここはフォッサマグナの地設変動の激しい所であるから、第四紀花崗岩の露出の可能性もないとはいえない，近傍に分布する下部更新読の猿丸階(失野ほか，1988)の地層との買入関係の調査が望まれる。長期的課題としては，この熱源岩がいかにしてここに位置したかという構造地質学的な問題(たとえばBACON, 1985)に取組まればならないであろう。マグマ真人という張力的環境が圧縮テクトニクスの東北日本,横ずれテクトニクスのザ・ガイザニス・トンゴナンにいかに発生したであろうか．後者についてはMCLAUGHLIN (1981)，CLINCANELLI (1981)，SIBSON (1988)などの研究がある。前者ではDOI et al (1988)などのほか研究は多いとはいえない。地熱地帯の熱源岩は貫入岩をのものが地下に伏在しているので観察しにくいというバンディがある反面，上部構造としてのカルデラや活構造を観察出来るという利点がある。貫入岩，とりわけバソリスのような大規模貫入岩のかかえる宿命的課題すなわち、それが現在占めている空間の成因の解明にもつながれば，地熱・温泉の探査はもちろん，地球科学そのものへの大きい貢献とたろう. XIII S (6) RIMI謝… .辞典参考本稿を講演・執筆する機会を与えられた岩手大学後藤達夫教授: M日本重化学工業(株)地熱事業部小島を斉副事業部長,由文献等でお世話になった地質調査所玉生志郎・村岡洋文,・日本重化学工は、個別大で日の関係支配列車寒(株)土井宣夫の各氏に深謝致します。しても本当護副所アメら追放の本格的: 1 [43 CO SUBJI CR橋東京都展社支援事件のごMathes RI 31 3いようで出来る山口県の市の