g Mgo o dao 1 Na20
口K20
(Wt.%)
SiO2
図22 新鮮岩におけるSio2と他の成分との関係
蒐.
の、これらを形成したマグマは同源であることを示唆している。
イ)化学組成から鉱物組成への換算
新鮮岩および風化岩の三三化学分析結果から、溶脱し易いものはNa+および Ca2+であることが分かる。 A13+も風化の進行に伴いかなりの量が移動しているも のと思われる。これは野外における観察およびX線回折分析によりハロイサイトの 存在が確認されることからも明らかである。
従って、新鮮岩から風化岩へと風化が進むにつれて化学組成のみならず鉱物組 成がどの様に変化したかを定量的に検討する必要がある。風化岩、特に強風三三
の鉱物組成については、X線回折分析で得られたピークの強度の比をそのまま鉱物 組成の比にはできない。なぜならX線回折分析によるピークの強さは鉱物の方向性
によるところが大きく、重量の相対比とするには難点が多すぎるからである。ま た、化学分析の結果も酸化物の相対重量比であり、鉱物の相対比とはなり得ない。
そこで、化学分析値から風化岩の鉱物組成に換算するノルム計算を行った。
新鮮岩および風化岩のノルム計算にはノルム鉱物として次の鉱物を使用した。
il:ilmenite(イルメナイト;チタン鉄鉱)FeO・TiO2
0r;orthoclase(オルソクレース;正長石)K20・A1203・6SiO2 ab:albite(アルバイト;曹長石)Na20・A1203・6SiO2
an:anorthite(アノーサイト;灰長石)CaO・A1203・2SiO2 di:diopside(ディオプサイド)CaO・(Mg,Fe)0・2SiO2
hm:hematite(ヘマタイト;赤鉄鉱)Fe203 Q:quartz(クオーツ;石英)Sio2
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通常のノルム計算では用いられないが、風化生成二次鉱物として存在するため、
次の二つをノルム鉱物として加えた。
chl:chlorite(クロライト;緑泥石)5(MgO,FeO)A1203・3SiO2 hal:halloysite(ハロイサイト)A1203・2SiO2
上記の鉱物を使用して行った三三ノルム計算の過程を付表2に示し、各試料の 化学組成から換算した鉱物組成をまとめて表6に示す。その鉱物組成の変化をみ ると、新鮮岩から風化岩へと変化するに連れて長石類が減少しハロイサイトが増 加していることが分かる(図23)。特に、かさ密度が2.0(103・kg・m 3)以下に
なった時の、斜長石の急減、ハロイサイトの急増が著しい。
ウ)残留量、生成量、溶脱量、及び二丁率の計算
上に述べた計算では全岩のかさ密度を考慮に入れてないので、これらの増減も 相対的なものである。そこで、ノルム鉱物組成の結果に基づき、かさ密度の値を 用いて、ある一定体積(100cm3)の新鮮岩が風化した場合を考えて、構成鉱物の 残留量、生成量、平骨量、及び三門率や孔隙率を計算した。最も新鮮な岩石とし ては、かさ密度の値が最大である試料を選んだ。すなわち、Aタイプでは「峰山
01」、Bタイプでは「黒岩滝20」、Cタイプでは・「長谷23」の試料である。
計算方法は、
100cm3中の重さ(Wv)=(Wt,%/Total Wt.%)×かさ密度×100、
100日中の体積(Vw)=Wt.%/そのノルム鉱物の比重、
新鮮岩100gの体積をVとして、
・三三量(L)=新鮮岩のWv一風三三のWv
・溶脱率(%)=(三三量(L)/新鮮岩のWv)×100 ・孔隙率(%)=((V−Total Vw)/V)×100 である。
計算過程を付表3に示し、Aタイプ、 Bタイプ、及びCタイプの岩石の風化に 伴うノルム鉱物の残留量、生成量、及び三三率の変化をそれぞれ表7、表8、及 び表9に示す。また、残留量の変化の各タイプ問での比較、生成量の変化の各タ イプ間での比較、及び三三率の変化の各タイプ間での比較をそれぞれ図24、図25、
及び図26に示す。これらの図表より次のことが読みとれる。
Bタイプのものは弱風化の段階だけであるので何らかの傾向を読みとることは 難しい。AタイプとCタイプでは、風化の進行に伴って残留量は着実に減少して いる(図24)が、減少の仕方には両タイプで差がある。風化の初期にはクロライ
トが、風化の後期にはハロイサイトが生成する(図25)。平野率をみると(図26)、
ディオプサイドは風化初期の段階に急速に溶脱する。斜長石の溶脱率は次第に大 きくなる。石英は風化後期に急速に溶脱し、その溶脱営はAタイプでは90%強、
Cタイプでは63%にも達する。
ほとんど完晶質ともいえるCタイプの岩石の溶脱率は人形峠地域の花こう岩の 溶明率(住原、1987) とよく似ている(表10)。しかし、峰山地域に分布して いるAタイプの岩石のノルム石英やノルム長石の溶脱率はCタイプのものや花こ
う岩での値よりも大きい(表10及び図27)。そこで、Aタイプの新鮮岩の三三ノ ルム組成をみると(表6)、長石類は60%、石英が12%を占めている。ところ が、モードではそれぞれ約40%、0.1%でしかない(表3)。このことは、組織の 違いが原因であろうと思われる。つまり、典型的な斑状組織を呈するAタイプの 岩石では、約50%を占めるガラス質の石基からの門下の方が斑晶鉱物の溶脱より
も大きいということである。斑晶と石基それぞれの溶脱についての定量的検討を 行う必要がある。
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エ)地形発達について
平坦面のよく発達した標高900m付近にはAタイプの岩石が広く分布している。
これらAタイプの岩石の三三率が、Cタイプのものや花こう岩での値に比べて大き いことは、それだけ風化三三が進みやすいことを示している(表10及び図27)。
風化が進みかさ密度が小さくなったものはより劣化が進むと思われるので、Aタイ プの岩石が広く分布する峰山地域においては、より平坦な地形が形成されやすかっ たものと考えられる。
表6 化学組成から計算した鉱物組・成(三三)
地域 試料 かさ密度
ilioriabianidiichlihalihmiQ
Total峰山
v2 R5 vl v3 v4 O5
O1
1.04
P,4・7
Q.24 Q.53 Q.55 Q.60 Q.81
i … … i i … i3・7i10・5i2・1iO・3iO・Oi2・5…73・7i4・4i2・8
P:li§:lill:鋸i::li;璽:贈::i l::ill:61・4i12・3i14・8i15・6i O・Oi12・7i12・9…3・Oi27・1 . : =1・1…7・2i21・4i21・7…0・0…12・gi 5・Oi 2・1i28・5 0.oi1.5i 9.Oi21.1i26.oi 4.2i 2.5i26.1 8.8i1.7i 9.Oi24.4i26.7i16.Oi 8.6i O.Oi 1.1i12.2
wt.%
P00.0 X9.8 X9.4 X9.8 X9.9 X9.2 X9.7
黒岩滝