粘土鉱物の研究 : 地質学への適用および基礎的研
究
著者名(日)
生沼 郁
雑誌名
東洋大学紀要. 自然科学篇
号
49
ページ
183-200
発行年
2005-03
URL
http://id.nii.ac.jp/1060/00002505/
Creative Commons : 表示 - 非営利 - 改変禁止 http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.ja粘土鉱物の研究一地質学への適用および基礎的研究
生 沼 郁＊Study of Clay Minerals－Application to Geology
and Foundamental Investigation
Kaoru OINUMA
Abstract Since 1955 the author has been studying clay minerals， especially apply to geo－ logy， and foundamentaユanalytical method of clay minerals． The results of the studies performed by author and his collaborators are summarized in this paper． Themas of the studies are as follows：clay minerals in sediments of ocean， bay， lake， and river；clay minerals in many sedimentary rocks；pure day minerals such as aluminian chlorite， interstratified chlorite－vermiculite and interstratified illite－ montmorillonite；procedure of clay mineral analysis；sample preparation for X－ray analysis；identification of clay mineral species；survey of crystal chemistry of chlo－ rite；quantitative estimation of clay minerals；infrared study of clay minerals；ther－ mal analysis of clay minerals．1．まえがき
微細な粘土鉱物は，小さく肉眼でまた光学顕微鏡でも見難く，古くは研究しがたいもの であった．しかし，X線回折装置，また電子顕微鏡などの機器の開発により，これらの鉱 物の研究が可能になった．1950年代中頃から，急速にこの分野の研究が発展し始めた． 日本でも，X線回折装置が輸入され，その後，国産の装置も開発され，粘±鉱物の研究が 進展した． 筆者は丁度この時期に，粘土鉱物分野で世界的な研究者であった東京教育大学（現筑波 大学）地質学鉱物学科須藤俊男教授に師事した．当初は同学科で同級の小林和夫氏と共同 で太平洋の海底土（海上保安庁に保管されていた旧海軍の採集した試料）の粘土鉱物の研 究を始めた．まだほとんど研究のなかった時代であった．その後，日本で海洋地質の研究 ＊東洋大学自然科学研究室 〒351－8510埼玉県朝霞市岡2－11－10 Natural Science Laboratory， Toyo University，11－IO， Oka 2， Asaka－shi， Saitama 351－8510， JAPAN184 生 沼 郁 が始まり，当初，気象庁の観測船がそのために使われ，それらの調査に参加して，海底土 の試料を得たり，また，地質学・古生物学の各分野で海底の研究が進められ，それらの人 達の共同研究で多くの試料を得ることができ，海洋堆積物の粘土鉱物の研究を進めること ができた．特に，須藤俊男教授の下で海洋地質の分野出身で粘土鉱物の研究を始められた 青木三郎氏とは，海洋堆積物の粘土鉱物について，共同で多くの研究を行い．同氏は東洋 大学教授として，この分野で世界的な研究者となり，現在，国内外で活躍されている．湾 の堆積物の研究では河川との関連も重要なので，日本の各地の河川の堆積物の採集をして それに含まれる粘土鉱物の分析も行った．現世の堆積物以外に地質時代の違う堆積岩につ いても粘土鉱物の研究も行った． 堆積岩またその風化物，鉱床などから得られた純粋な粘土鉱物について，詳細な鉱物学 的な検討を，当時群馬大学佐藤満雄教授，当時労働衛生研究所林久人氏（現秋田大学名誉， 教授），東洋大学西山勉教授などと共同で行った． 粘土鉱物の研究方法については，堆積岩中に混在する粘±鉱物の判定をすることが，最 初の問題であり，それを解決しなくてはならなかった．実際の堆積物試料では少量でしか も，各種のものが混在することが多い．そのため，粘土鉱物の特徴の種の違いを使い，機 器分析，特にX線回折分析による判定の方法を検討した．まずは，その試料調整の方法 から，各種の試料処理後のX線回折線の変化から粘土鉱物種を判定する手順の方法を確 立した．また，それらの相対量を求める粘土鉱物の定量法の検討を行った． 粘土鉱物の研究に用いられる機器分析法の一つに赤外線吸収分析がある．日本で研究が 始められた最初の頃，当時東京教育大学須藤門下の一年先輩の児玉秀臣氏（その後カナダ の研究所）と共に当時東京教育大学化学教室に設置された赤外線吸収分析装置で多くの粘 土鉱物の標準試料の赤外線吸収スペクトルのデーターを得て その特徴を検討した．特に カオリン鉱物と緑泥石の判定に有効であることを明らかにした． その後当時労働衛生研究所林久人氏と共に同所に設置された高性能の赤外線分析装置を 使い，さらに多くの純粋な各種の粘土鉱物の赤外線吸収スペクトルを得た．それらを検討 し多くの研究を行った．後に東洋大学で西山勉教授と共に特に粘土鉱物のOH伸縮振動 領域の赤外線吸収スペクトルの研究を行った． この分野において古くから重要とされていた熱分析について，須藤俊男教授は自分の考 案したサンプルホルダーをもとに手動の示差熱分析装置を組立，共同研究者と共に日本産 の多くの粘土鉱物についての示差熱分析曲線を求め研究の成果を発表している．筆者はそ の自動記録の示差熱分析装置を開発し，当時三田村理研から製品化した．その後国際検定 の分析にも参加した．後に真空理工の示差熱・熱重量同時測定を使い，多くの分析データ ーを得て，熱分析の検討を行った． 以上粘±鉱物に関して多くの研究を行ってきた，これ以外にも幾つかの研究がある．本 報告ではそれらを項目別にまとめて述べ，それに関した研究論文を末尾にまとめる．
粘土鉱物の研究一地質学への適用および基礎的研究 185
2．海底堆積物中の粘土鉱物
A．太平洋
海底堆積物の粘土鉱物の研究は1955年に始めた．最初は海上保安庁水路部保存の旧日 本海軍の採集した主に東太平洋の表層堆積物試料について，その鉱物組成，特に粘土鉱物 についての検討を行った．試料も極く少量で，また各種粘土鉱物の混在するため，試料の 粘土鉱物の分析は非常に難しい．示差熱分析，特にX線回折分析を中心にその判定を試 みた．それは，水路要報にまとめて報告した（生沼・小林，1957）．当時このような研究 は世界でもないので国際誌にも掲載された（Oinuma他，1959）． その後，日本での海洋地質学分野の発展により，気象庁の観測船により深海土のコア試 料の採集などが行われた．それらの試料の粘土鉱物の分析を行った（Kobayashi他，1960； 小林他，1961：Kobayashi and Oinuma，1961；生沼・小林，1963；Oinuma，1966）． またその後，中央太平洋海盆のコア試料を入手したのでその粘土鉱物組成の分析も行っ た（Aoki and Oinuma，1981）． B．日本海 日本海の海底堆積物の表層試料の粘土鉱物組成の分析を行い，日本海における現世海底 堆積物中の粘土鉱物の量的分布を明らかにし国際誌に発表した（Aoki他，1974）．さら に日本海から採集した7本の長さ7～18mのコア試料について詳細にその粘土鉱物組成 の変化を分析検討した（Oinuma and Aoki，1977）． C． オホーック海 オホーック海の堆積物の表層試料29個とコアの数十センチ下の2個の試料の粘土粒子 （〈2μm）部分の粘土鉱物の定量分析の結果，オホーツク海における粘土鉱物の量的分布 の特徴を明らかにした．それは国際誌に掲載された（Aoki and Oinuma，1979）． D．東シナ海・南西諸島周辺海域 東シナ海についての海底堆積物の粘土鉱物研究は，古く1960年気象庁の観測船により 得られた東シナ海の6試料について行われた（／J・林・生沼，1965）．その後南西諸島周辺 と沖縄名護湾の海底堆積物について粘土鉱物組成の検討を行った（Aoki and Oinuma， 1974）．さらにその後，東シナ海の広い範囲から太平洋南西部・フィリピン海北西部にか けての広い海域についての表層堆積物の試料の分析の結果，この地域の粘土鉱物の量的分 布をまとめた（Aoki他，1983）． E，アジア大陸東方海域（オホーック海～日本海～東シナ海～太平洋西部～フィリピン 海～南シナ海） オホーツク海はじめ日本海，東シナ海，北西太平洋，フィリピン海など個々の海域での 現世堆積物の粘土鉱物の研究を長年行ってきた．それらの結果をまとめ，これらアジア大186 生 沼 郁 陸東方海域の海底堆積物中の各種粘土鉱物の量的分布の様子・特徴を日本粘土学会の英文 誌に発表した（Aoki and Oinuma，1988）．その後，この地域については1999年に筑波 で開かれた国際学会で発表を行っている（Aoki他，1999），さらに粘土鉱物の分布に加え て，幾つかの試料についてそれに含まれる粘土鉱物の形状および化学組成の分析を，分析 電子顕微鏡により検討した．それらは日本粘土学会の英文誌に掲載された（Aoki他，2001）． F，南極 日本の第5回南極観測で得られた南極プリンスオラフ海岸沖の海底堆積物試料11個に ついて，粘土鉱物の分析を行った．その結果雲母粘土鉱物として通常の海底堆積物には見 られるイライトとは異なり，特殊なtrioctahedral型のイライトが広く多量に含まれるこ とが判った．南極大陸では化学的風化が弱いため黒雲母が変質せず微細になって粘土粒度 部分に含まれていると考えられた．これは他の分野の研究と合わせ1965年に報告した （Sato他，1965）． その後，西南極大陸近くの海域から採集された海底堆積物の試料を入手し，その粘土鉱 物の分析を行った（Aoki and Oinuma，1980）． G．海洋の各地域の海底堆積物コア試料 東洋大学特別研究（代表者：青木三郎）として，国際深海掘削計画（IPOP）で得られ た海底堆積物ドリルコア試料と今まで我々が分析したピストンコア試料の粘土鉱物の組成 の比較を行った（青木他，1988）． H．山陰沖・三陸沖・豊後水道など 日本海の山陰沖の大陸棚33地点の堆積物に含まれる粘土鉱物を分析した．この海域の 粘土鉱物組成は東シナ海堆積物とよく似ている（Aoki and Oinuma，1973）． 三陸沖については東洋大学特別研究（代表者：青木三郎）として研究を行った．三陸沖 海底堆積物試料118個と，その海域に流れ込む河川の堆積物試料を採集し，それらの粘土 鉱物の組成を分析し予察的な研究を行った（青木他，1984）．その後詳細な検討結果を報 告した（青木・生沼，1985）． 瀬戸内海につながる豊後水道の南西域の60個の海底堆積物試料の粘土鉱物の分析を行 い，含まれる各粘土鉱物の量的分布を明らかにした（生沼，2003）． 1．海底土試料の粘土鉱物組成データ 筆者と青木氏とが扱った表層海底堆積物試料の粘土鉱物組成の分析データは貴重なもの であるのでまとめ報告した（Oinuma and Aoki，1976）．その後のデータについては第2 報としてまとめた（青木・生沼，1995）． J，総括的・その他 1962年に海底堆積物中の粘土鉱物の研究について，研究方法から，当時得ていた研究
粘上鉱物の研究 地質学への適用および基礎的研究 187 結果，浅海・深海堆積物中の粘土鉱物の特徴をまとめた（小林・生沼，1962）．1963年に は現世海底堆積物と堆積岩にみられる粘土鉱物についての研究の成果をまとめ（小林・生 沼，1963），また1964年にはそれらを国際誌に英文で発表した（Kobayashi他，1964）． 1965年にはアメリカのカリフォルニア大学で開催された第14回粘土・粘土鉱物国際学会 に参加して，今まで筆者らの得た現世海底堆積物・日本の各種堆積岩中の粘土鉱物の定量 研究の成果を発表した（Oinuma and Kobayashi，1966）． また1969年東京で開催の第3回国際粘土会議時に出版された“Clays of Japan”に海 洋堆積物中の粘土について日本での研究をまとめた（Oinuma，1969）． 1972年には海底堆積物についての当時までに出された多くの研究の文献を総括して記 述した（生沼，1972）．また海底土の粘土鉱物を研究する上での問題点（鉱物の判定，定 量，粘土鉱物を支配する因子など）を論じていた（生沼他，1972）． 1975年には須藤教授の退官記念論文集に須藤研究室関係で当時までに得られていた諸 海域の堆積物の粘土鉱物の分布を中心に研究の成果を報告した（青木他，1975）．
3．湾の堆積物中の粘土鉱物
前述の海洋の堆積物の研究以外に，幾つかの湾についての研究も行った．最初は東京湾 についてであり，1959年に東京湾口の調査が行われ，筆者もそれに参加して，約100個 の採泥試料を得た．その粘土鉱物の組成の分析から粘土鉱物の量的分布を検討した．特に モンモリロナイトの量的分布に顕著な特徴が見られ，それがモンモリロナイトの分散性な どの性質に関連していることなどが論じられた（生沼・小林，1962；1963）． その後有明海のコア試料を入手して粘±鉱物組成の分析を行った（小林・生沼，1964）， 外国の湾ではペルシャ湾についての研究も行った（Aoki and Oinuma，1977）．また駿河 湾の表層堆積物の粘土鉱物の分布も明らかにした（青木・生沼，1981）． 大阪湾について，表層堆積物と4本のコア試料について粘±鉱物組成を分析し．それら に興味ある傾向を見つけた（青木他，1990）．これについては，さらに次の項で扱う河川 の堆積物の研究（生沼・青木，1999＞を加えてより詳細に論じられた．4．湖・河川堆積物中の粘土鉱物
湖の堆積物としては，宍道湖の試料を入手して，その表層堆積物およびコア試料につい て粘土鉱物組成の分析を行った（星野他，1982）．その結果，主たる流入河川の斐伊川の 流域の粘土物質に影響を受けていることが判った．またコア試料では粘土鉱物量比の特徴 から上部と下部に二分できる．これは斐伊川が宍道湖に流入する以前と以後（現在）の差 が明瞭に粘土鉱物組成に現れたと解釈され，これは過去の湖の歴史を反映していることが 示された． 河川から流入する物質の粘土鉱物の組成が，湖の堆積物に影響することから，この宍道 湖について，湖に注ぎ込む河川の底土を採集し，その河川の運搬する粘土鉱物の特徴を分 析し，湖の堆積物の粘土鉱物組成の特徴と比較検討した（西山他，1982；生沼他，1993）． その後，特殊な採泥器を考案し日本全国の多くの河川の堆積物の採集を行った．その全188 生 沼 有 β てについては分析ができなかったが，幾つかの分析が完了した．その1つとして東北地方 の各地の河川底土の粘土鉱物組成を明らかにした（生沼他，1985；1994）． 前述の湾の堆積物の項で説明した大阪湾について，ここには周辺から流入する多くの河 川がある．その湾の堆積物にはそれらの河川の影響を検討する必要がある．周辺河川の底 土試料の採集を行い，その分析から，粘土鉱物組成の特徴を求めた．それらと大阪湾での 粘土鉱物の量的分布の傾向の比較を行い，粘土物質の堆積について論じた（生沼・青木， 1999）．
5．堆積岩中の粘土鉱物
研究当初に太平洋の海底土の研究に引き続き，日本の各地・各時代の粘土質堆積岩の試 料の採集を行った．その1つは北海道の炭田地域に分布する白亜紀・第三紀の地層につい てであり，それらの粘土鉱物組成を求めた（生沼・小林，1958；1960）．それらの詳細は 地質学雑誌に掲載された（小林・生沼，1960；生沼・小林，1961a）． 関東地方では秩父盆地の第三紀の粘土質堆積岩の採集を行い，その粘土鉱物の組成を明 かにした（小林・生沼，1961）． また日本での1960年代前半の粘±討論会の講演集「粘土科学の進歩」には“地層の問 題に関連する粘土鉱物の研究”また“堆積岩の粘±鉱物の2，3の問題”として，地質時 代の異なる，第三紀～東北地方の中生代・古生代の粘土質岩の組成の研究をまとめた（小 林・生沼，1963；生沼・小林，1961b；1963；1965）． その後宮城県登米付近の三畳紀の赤色頁岩に含まれる粘土鉱物の研究を行った（西山他， 1973）．6．風化による粘土鉱物
露頭で堆積岩の試料を採集する時，新鮮な試料以外に風化した試料を採取して，それら の比較をすると，風化によっての粘土鉱物の変化を知ることができる．その例として，石 狩炭田地域の古第三紀頁岩を検討した（生沼，1979）．また岩手県鳶ケ森山の分布する輝 緑凝灰岩や灰黒色堆積岩にみられるある種の粘土鉱物について風化作用による変化を検討 した（西山・生沼，1981）．7．純粋な粘土鉱物について
純粋の粘土鉱物についての詳細な記載を行った． A．アルミニュウム質緑泥石 上北鉱山から林久人氏が採集したアルミニュウム質緑泥石の詳細な性質を分析して記載 した（Hayashi and Oinuma，1964）． B．イライトとモンモリロナイトの混合層鉱物 北海道上砂川炭田から得られた爽炭層中の凝灰岩から得られたイライトとモンモリロナ粘土鉱物の研究一地質学への適用および基礎的研究 189 イトの混合層鉱物の諸性質，構造を「Nature」誌に報告した（Sato他，1965）．その後さ らに堆積岩中また黒鉱鉱床から得た5試料について，この種の混合層粘土鉱物の詳細な性 質が明かにされた（下田他，1969）． C．緑泥石とバーミキュライトの混合層鉱物 東北地方の三畳紀の赤色頁岩の風化した試料が緑泥石とバーミキュライトの混合層鉱物 を含むことを発見した．イギリスで開かれた国際粘土学会でそれらは発表したが，それに ついて多くの分析・検討した結果は幾つかの論文としてまとめた（西山・生沼，1973；西 山 他，1974；Niahiyama他，1979；Nishiyama and Oinuma，1980）．
8．粘土鉱物の研究方法
研究方法について筆者は研究当初から一つの研究分野と考え，その検討を進めてきた． それらを幾つか項目に分けて以下に述べる． A．堆積物の粘土鉱物分析法 研究を始めた当初にはまず堆積物の粘土鉱物の分析をする手法を研究し，それらを発表 した（Oilluma and Kobayashi，1961；Oinuma他，1961；Sudo他，1961）．その後堆積 物の分析法をまとめ（生沼，1971）．さらに詳細にX線回折による粘土鉱物分析手順の基 礎と問題点をまとめた（生沼，1984）． B．X線回折分析一試料調整一 粘土試料をX線デフラクトメーターで分析するための分析用粘土試料の製作法につい て研究して，日本で最初にガラス板上に粘土試料をある量塗布する方法を確立した（生沼・ 小林，1961）． C．カオリン鉱物と緑泥石の判定法 X線回折分析ではカオリン鉱物と緑泥石の7A回折線が重複するため，緑泥石の存在す る場合それにカオリン鉱物が含まれるかどうかの判定は難しい．試料の塩酸処理で緑泥石 を分解して，カオリン鉱物の反射を残して調べることができる．それに加えて赤外線吸収 分析により，カオリン鉱物特有の3700cm－】の吸収線が判定の目安になる．この判定に関 して多くの実際試料例などから詳細に検討した（Kodama and Oinuma，1962；1963； 生沼 他， 1963）． D．緑泥石の組成の判定・雲母鉱物の組成 緑泥石のX線回折線では，（001），（002），（003）反射が強く特徴的である．緑泥石の化 学組成（特にFeの量）と結晶構造中の状態により，それら強度に違いがある．これら3つ のX線反射強度を理論的に計算して，これら3つの強度を成分とする幾つかの三角ダイ アグラムを作成した．これに化学分析し構造式を求めた組成の異なる幾つかの緑泥石試料190 生 沼 有5 のデータをプロットして，最も実際の試料に適合するダイアグラムを選定した（Oinuma 他，1972；1973）．このダイアグラムを使う方法は簡単にX線回折分析から緑泥石の組成 を推定することができるので，当時国内外で高く評価された． Di型雲母粘土鉱物についても同様に，理論計算により三角ダイアグラムを作成した． 実際の試料もプロットして検討した（生沼他，1979）． E．X線回折による粘土鉱物の定量 堆積物や堆積岩は各種の粘土鉱物が混在するのが普通である．それらの判定も難しい． 粘土鉱物の判定については研究当初から検討を進め，前述のA項（粘土鉱物の分析法）， C項（判定法）において述べた．実際の試料の研究ではその量を比較することが必要不可 欠である．粘土鉱物の判定の後に，その鉱物の定量が必要である．絶対量の測定は難しい が，各種の粘土鉱物を含む場合，その相対量を求められれば，各試料の比較ができる． 堆積物・堆積岩研究に適するX線回折による定量分析法を確立した（生沼・小林，1963； 後に糸⑤手舌一〇inuma， 1968）．
9．粘土鉱物の赤外線吸収分析
赤外線吸収分析が粘土鉱物の研究に使われだした段階から，日本の多くの粘土試料また ゼオライト試料の赤外線吸収スペクトルデータを求め，それらについて多角度から多く研 究を行った．以下幾つかに分類してそれらについて述べる． A．各種粘土鉱物のスペクトルデータ 日本産の各種の粘土鉱物を集め，赤外線分析装置によりその赤外線吸収スペクトルを得 た．まず無処理の粘土鉱物のデータを報告した（生沼・児玉，1963；1964）．その後，さ らに48試料についての詳細なデータをまとめた（Oinuma and Hayashi，1968）． B，緑泥石の赤外線吸収 各種組成の緑泥石試料を保有していたので，緑泥石の組成と赤外線吸収スベクトルの関 連を検討した．その結果，そこに明瞭な関係があることを明かにした，それをまとめアメ リカの鉱物学会誌（American Mineralogist）に発表した（Hayashi and Oinuma，1965； Oinuma and Hayashi，1967）． C．混合層粘土鉱物の赤外線吸収 各種タイプの混合層粘土鉱物について，その構成成分の粘土鉱物の赤外線吸収との比較 を行いその関連を明かにした．これも前述B（緑泥石）と同様にアメリカの鉱物学会誌に 発表した（Oinuma and Hayashi，1965）． D．雲母粘土鉱物 日本から得たDi型の雲母粘土鉱物23試料について，赤外線吸収スペクトルの特徴と粘土鉱物の研究一地質学への適用および基礎的研究 191 それら鉱物のポリタイプと化学組成の関係と検討した（西山他，1977）． E．粘土鉱物の加熱での変化 粘土鉱物の加熱による赤外線吸収スペクトルの変化を，熱分析および加熱によるX線 回折線の変化との比較で検討した（Hayashi and Oinuma，1963；Oinuma and Hayashi， 1966）． また，風化生成物についての加熱時の示差赤外吸収の検討も行った（西山・生沼，1986）． F．粘±鉱物のOH伸縮振動の吸収 粘土鉱物のOH伸縮振動領域の赤外線吸収スペクトルについて検討した（西山・生沼， 1977）．また，低温におけるカオリナイトのOH伸縮振動領域およびDi型雲母粘土鉱物の OH基の赤外吸収の検討も行った（前者：西山・生沼，1984a；後者：西山・生沼，1984b）． G．粘土鉱物の判定 赤外線吸収スペクトルを使っての粘土鉱物の種類の同定・判定についての検討も行った （生沼・児玉，1965；Oinuma and Kodama，1967）．
H．総括
1967年までに筆者と林久人氏とが共同で行った粘土鉱物の赤外線吸収分析の研究をま とめている（林・生沼，1967）、また当時まで行われている国内外の多くの赤外線吸収に ついての研究を総括した（林・生沼，1967；Oinuma and Hayashi，1968）． 1．ゼオライトの赤外線吸収データ 粘土鉱物に関連して日本産の沸石（ゼオライト）の各種試料についての赤外線吸収スペ クトルのデータを発表した（Oinuma and Hayashi，1967）．10．粘土鉱物の熱分析
粘土の研究を始め時から，示差熱分析を研究に必要な分析法として行っている．最初手 動での実験であったが，その後，筆者はそれを自動化する装置を開発し，理化学機器メー カーが商品化した．そのようなことで示差熱分析の原理・応用をまとめた（生沼，1964）． その後，雲母粘土鉱物についての示差熱分析曲線について東京で開催の国際粘土会議で発 表した（Shimoda他，1969）． 熱重量曲線・微分曲線・示差熱分析の3つの同時記録の熱分析装置がその後実験室に設 置したのを機会に，沢山の粘土試料についての各種の実験を行い，貴重なデータを得た． 分析に使う試料の量のこれらの分析に対する影響についてまず検討した（生沼1989）．実 際の堆積物・堆積岩・風化物などの試料についての分析結果を検討した（生沼，1992）．次 にカオリン鉱物にみられる500～700℃の脱OHの熱分析を詳細に検討した（生沼，1995）． また，粘土鉱物の熱分析において試料量が脱水，脱OH反応へ与える影響について検討192 生 沼 郁 した（生沼，1997）．
11．その他のテーマ
その他，上記に分類できない多くのものを発表した．以下にそれを列記する． A．粘±の呈色テスト 堆積岩の粘土について呈色テストを行った結果をまとめた（Oinuma，1964）． B．地質学における粘土科学 1968年までの地質学分野での日本の粘土研究の進歩を総括した（生沼他，1968）． C．粘土鉱物の一次元フーリエ合成例 雲母とモンモリロナイトおよびそれらの混合層鉱物について，モデルに従い理論的に底 面反射から一次元フーリエ合成を計算で行った．そして，どこまで幾つの底面反射を観測 して計算すれば良いかを検討した（Nishiyama and Oinuma，1978）． D．X線粉末回折曲線例 各種の粘土鉱物組成を持つ堆積岩・堆積物試料の各種処理後のX線粉末回折曲線の実 例を多数示した（生沼，1980）． E．日本粘土学会に関して 2001年9月東洋大学で開催の第45回粘土討論会での特別講演で「須藤先生と日本粘土 学会の足跡と将来」を行った（生沼，2002）． F．粘土に関しての教育 教育の場においては，東洋大学の「地球科学」の科目の中で，「粘土」を教材としてど う扱うかを論じた（生沼，2004）． G．その他 生体の中，特に肺の中のシリカ鉱物の迅速定量（Hayashi and Oinuma，1964）や塩酸ホルムアミド，過酸化水素処理による粘土鉱物の変化についての実験を行った
（Hayashi and Oinuma，1964）．12．最後に
筆者および共同研究者の行った粘土に関する論文などを整理して述べた．これら多くの 研究が達成できたこと，最後に多くの共同研究者に心から感謝致します． なお，付録として，粘土の研究とは関係ないが大学での教育についてまとめた幾つかの 論文のリストを付けておきます．粘土鉱物の研究一地質学への適用および基礎的研究 193
項目ごとの論文・報文目録
海底堆積物中の粘土鉱物（大洋・沿海・沿岸付近・海全般）A 太平洋
Aoki， S． and Oinuma， K（1981）Clay mineral distribution in sediment samples from the GH79－1 area in the central Pacific basin． Deep Sea Mineral Resources Investigation in the Northern Part of Central Pacific Basin， January－March 1979 （GH79－1 Cruise）：218～222． Kobayashi， K， Oinuma， K and Sudo， T．（1960）Clay mineralogical study on Recent marine sediments（1）．Oceanographic Magazine， vol．11（2）：215～222． 小林和夫・生沼郁・須藤俊男（1961）日本海溝の深海±の粘土鉱物．粘土科学の進歩（3）： 185－193． Kobayashi， K． and Oinuma， K．（1961）Cユay mineral composition of the core sample obtained from the bottom of the Japan Trench by Takuyo in 1959， Contributions from the Marine Research Laboratory， Hydrographic Office of Japan， Vol．2（3）： 109～117． Oinuma， K．（1966）Clay mineral composition of a long core from the Mid－Pacific Ocean（Studies of deep sea core－V20－13， Part 3）． Bull． Nat． Sci． Museum， Vol．9 （1）： 53－59． 生沼郁・小林和夫（1957）海底土の鉱物学的研究（第1報）．水路要報（54）：8－38． 生沼郁・小林和夫（1963）深海堆積物の粘土鉱物学的研究．粘土科学の進歩（4）：141－148． Oinuma， K．， Kobayashi， K． and Sudo， T，（1959）Clay mineral composition of some Recent marine sediments． Jour． of Sedimentary Petrology， vol． 29：56－63． B．日本海 Aoki， S．， Oinuma， K and Sudo， T．（1974）The distribution of clay minerals in the Recent sediments of the Japan sea， Deep－Sea Research， Vo1．21：299－310㎡ Oinuma， K and Aoki， S．（1977）The vertical variations in the clay rllineral compo－ sitions of the sediment core samples from the Japan Sea． Jour． Toyo Univ． General Education（Nat． Sci．），（20）：1－16． C、 オホーツク海 Aoki， S． and Oinuma， K．（1979）The distribution of clay rninerals irl Recent sedi－ ments of the Okhotsk Sea、 Deep－Sea Research， Vol．25（7）：659－667L D．東シナ海・南西諸島周辺海域 び Aoki， S． and Oinuma， K．（1974）Clay mineral compositions in Recent marine sedi－ ments around Nansei－Syoto Islands， South of Kyusyu， Japan． Jour． Geol． Soc． of Japan． vol．80 （2）：57－63． Aoki， S．， Oinuma， K．， Okuda， K． and Matsuike， K．（1983）Clay mineral composition in surface sediments and the concentration of suspended matter of the East194 生 沼 郁 China Sea． Proc． Intern． Symposium on Sedimentation on the Continental Shelf． with Special Reference to the East China Sea， Vol．1：473－482． 小林和夫・生沼郁（1965）東支那海堆積物中の粘土鉱物．粘土科学の進歩（5）：69－75． E．アジア大陸東方海域 Aoki， S． and Oinuma， K．（1988）The distribution of clay minerals in surface sedi－ ments of the Okhotsk Sea to the South China Sea along the Asiatic continent． Clay Science， Vol．7（2）：73－82． Aoki， S．， Koyama， N． and Oinuma， K．（1999）The relatiorlship between sedimentary environments and mineralogical－chemical composition of clays in marine sedi一 び ments along the east Asian Continent． Land－Sea Link in Asia；Proceedings of an international workshop sediment transport and storage in coastal sea－ocean sys－ tem， Tsukuba， Japan， March：15－19． Aoki， S．， Koyama， N． and Oinuma， K．（2001）Clay mineral distribution in surface sediments in the sea and ocean along the eastern Asian continent， with special reference to the relation to morphology and chemistry． Clay Science，11（5）：431－ 449．
F．南極
Aoki， S． and Oinuma， K．（1980）Clay mineral composition in shallow water sedi－ ment samples near the Antarctic Peninsula and deep－sea core sample from the Pacific and the Indian－Antarctic basins． Jour． of Oceanograph． Soc． of Japan， Vo1．36（1）：23～29． Sato， N．， Iwabuchi， Y，， Iijima， A．， Oinuma， K． and Kobayashi， K．（1965）Geological research on the bottom sediments sampled by the fifth Japanese Antarctic Research Expedition． JARE 1956－1962 Scientific Reports， Series C，（4）：1－42． G．海洋の各地域の海底堆積物コア試料 青木三郎・生沼郁・西山勉（1988） IPODドリルコアーサンプルと所有ピストンコアー サンプルの粘土鉱物組成の比較研究．東洋大学昭和62年度特別研究概要報告書：13－41， H．山陰沖・三陸沖・豊後水道など Aoki， S， and Oinuma， K，（1973）The clay minerals in the sediments of the conti－ nental shelf off Sanin， the Japan Sea． Earth Science （Chikyu Kagaku）， voL 27 （1）： 35－39． 青木三郎・生沼郁（1985）三陸（八戸～宮古）沖表層海底堆積物中の粘土鉱物組成とその 地域的分布特性，東洋大学紀要，教養課程篇（自然科学），（29）：1－20， 青木三郎・西山勉・生沼郁（1984）三陸沖海底堆積物中の鉱物組成の予察的研究東洋大 学昭和58年度特別研究（自由課題）報告書：23－50． 生沼郁（2003）豊後水道南西部の海底堆積物の粘土鉱物組成．東洋大学紀要，自然科学篇， （47）： 127－136．粘土鉱物の研究一地質学への適用および基礎的研究 195 1．海底土試料の粘土鉱物組成データ 青木三郎・生沼郁（1995）海底堆積物に含まれる粘土鉱物組成の分析データ（その2）．東 洋大学紀要，教養課程篇（自然科学），（39）：55－70． Oinuma， K． and Aoki， S（1976）Analytical data on clay mineral compositions of the surface sediment samples from the sea around the Japanese Islands． Jour． Toyo Univ． General Education（Nat． Sci．）， （19）：7－21． J．総括的・その他 青木三郎・生沼郁・小林和夫（1975）海底堆積物中の粘土鉱物の研究．須藤俊男教授退官 記念論文集：16H66． 小林和夫・生沼郁（1962）海底堆積物中の粘土鉱物の研究．海洋地質，1（1）：13～23． 小林和夫・生沼郁（1963）現世海底堆積物および堆積岩にみられる粘土鉱物組成．粘土科 学（3）：194－204， Kobayashi， K， Oinuma， K， and Sudo， T．（1964）Clay mineralogy of Recent marine sediments and sedimentary rocks from Japan． Sedimentology（3）：233－239， 生沼郁（1972）海洋堆積物中の粘土鉱物．海洋科学，4巻（2）：104－111． Oinuma， K．（1969）Clay in oceanic sediments． Clays of Japan（by Geol． Survey of Japan）：149－154． Oinuma， K． and Kobayashi， K．（1966）Quantitative study of clay minerals in some Recent marine sediments and sedimentary rocks from Japan． Clays and Clay Minerals， Proc． of 14th National Conference：209－219． 生沼郁・青木三郎・須藤俊男（1972）海底土の粘土鉱物学的研究上の問題．海洋地質，8 巻（1）：21－28．
湾の堆積物の粘土鉱物
Aoki， S． and Oinuma， K（1977）On the distribution and source of clay minerals in sediments of the Persian Gulf， Clay Science， VoL 5（2）：79－85． 青木三郎・生沼郁（1981）駿河湾底表層堆積物中の粘土鉱物の分布．地質学雑誌，87巻 （7）：429－438． 小林和夫・生沼郁（1964）有明海コア試料中の粘土鉱物組成，粘土科学（4）：3－11． 生沼郁・小林和夫（1962）東京湾口堆積物中の粘土鉱物組成一東京湾口の研究その6－，日 本海洋学会誌創立20周年記念論文集：136～145． 生沼郁・小林和夫（1963）東京湾現世堆積物中の粘土鉱物．粘土科学の進歩（4）：149～156， 青木三郎・生沼郁・星野透（1990）大阪湾堆積物中の粘土鉱物の分布，東洋大学紀要，教 養課程篇（自然科学），（34）：1－18，湖・河川堆積物中の粘土鉱物
星野透・青木三郎・生沼郁（1982）宍道湖堆積物中の粘土鉱物．東洋大学紀要，教養課程 篇（自然科学），（25）：31－59．196 生 沼 β 有 西山勉・生沼郁・青木三郎（1982）粘土鉱物の地域的組成分布と結晶化学的特性一宍道湖 および周辺地域を中心として一．東洋大学昭和56年度特別研究（自由課題）報告書： 234－249． 生沼郁・西山勉・青木三郎（1985）日本の河川底土の研究一特に粘土物質の鉱物組成につ いて一．東洋大学昭和59年度特別研究（自由課題）報告書：73－115． 生沼郁・青木三郎（1999）大阪湾と周辺河川の堆積物の粘土鉱物組成の比較．東洋大学紀 要，教養課程篇（自然科学），（43）：81－95． 生沼郁・西山勉・青木三郎（1993）斐伊川の河川水および河川底土の地球化学的・鉱物学 的研究．東洋大学紀要，教養課程篇（自然科学），（37）：25－40． 生沼郁・西山勉・青木三郎（1994）東北地方の河川底±の鉱物組成．東洋大学紀要，教養 課程篇（自然科学），（38）：29－49．
堆積岩中の粘土鉱物
小林和夫・生沼郁（1960）北海道石狩炭田上砂川地方に分布する白亜紀・第三紀の堆積岩 の粘土鉱物学的研究（1）． 地質学雑誌（66）：506－516． 小林和夫・生沼郁（1961）秩父盆地第三紀層の粘土鉱物組成．地質学雑誌（67）：284－291． 小林和夫・生沼郁（1963）地層の問題に関連する粘土鉱物の研究（第4報）．粘土科学の 進歩（4）：117－125， 西山勉・生沼郁・植田房雄（1973）宮城県登米付近三畳系赤色頁岩の鉱物学的研究．東洋 大学紀要，教養課程篇（自然科学），（16）：21－31． 生沼郁・小林和夫（1958）北海道爽炭層中の粘土鉱物について．有孔虫（10）：81－91． 生沼郁・小林和夫（1960）北海道爽炭層中の粘土鉱物学的研究．粘土科学の進歩（2）：165－ 177． 生沼郁・小林和夫（1961a）北海道石狩炭田上砂川地方に分布する白亜紀・第三紀の堆積 岩の粘土鉱物学的研究（II）．地質学雑誌（67）：14－22． 生沼郁・小林和夫（1961b）地層の問題に関連する粘土鉱物の研究（第2報）．粘土科学の 進歩（3）：234－245， 生沼郁・小林和夫（1963）地層の問題に関連する粘±鉱物の研究（第3報）．粘土科学の 進歩（4）：109－116， 生沼郁・小林和夫（1965）堆積岩の粘土鉱物における2・3の問題．粘土科学の進歩（5）： 77－84．風化による粘土鉱物
生沼郁（1979）堆積・続成・風化作用による粘土鉱物の変化の一例． 東洋大学紀要，教 養課程篇（自然科学），（22）：47－57、 西山勉・生沼郁（1981）風化作用と14A鉱物．鉱物学雑誌，15巻，特別号：146－155．粘土鉱物の研究 地質学への適用および基礎的研究 197
純粋の粘土鉱物について
Hayashi， H． and Oinuma， K．（1964）Alumirlian chlorite from Kamikita mine， Japan， Clay Science Vol．2（1）：22－30． 西山勉・生沼郁（1973）三畳系赤色頁岩中の緑泥石とバーミキュライトの混合層鉱物．粘 土科学13巻（1）：8－14． 西山勉・生沼郁・佐藤満雄（1974）風化した赤色頁岩に含まれる緑泥石とバーミキュライ トの混合層鉱物．鉱物学雑誌，11巻，特別号第1号：142－147， Nishiyama， T．， Oinuma， K． and Sato， M．（1979）An interstratified chlorite－vermicu－ lite in the weathered red shale near Toyoma， Japan， International Clay Con－ fernce 1978：85－94． Sato， M．， Oinuma， K． and Kobayashi， K．（1965）Interstratified mineral of illite and montmorillonite． Nature， Vol． 208， No． 5006：179－180． 下田右・生沼郁・根岸敏雄（1969）イライトとモンモリロナイトの混合層鉱物．地質学雑 誌75巻（11）：591－599． Nishiyama， T． and Oinuma， K．（1980）Crystal structure properties of an interstra－ tified chlorite－vermiculite in weathered sedimentary greenish rock from， Naga－ saka， Japan． Jour． Toyo Univ． General Education（Nat， Sci．）， （23）：1－10．粘土鉱物の研究方法
A．堆積物の粘土鉱物分析法 生沼郁（1971）堆積物中の粘土鉱物．鉱物学雑誌，特別号第2号：174－178． 生沼郁（1984）X線回折による粘土鉱物分析手順の基礎と問題点．東洋大学紀要，教養課 程篇（自然科学），（27）：1－17． Oinuma， K． and Kobayashi， K．（1961）Problems of rapid clay mineralogical analysis of sedimentary rocks． Clay Science（1）：8－15． Oinuma， K， Kobayashi， K． and Sudo， T．（1961）Procedure of clay mineral analysis． Clay Science（1）：23－28． Sudo， T．， Oinuma， K． and Kobayashi， K（1961）Mineralogical problems concerning rapid clay mineral analysis of sedimentary rocks． Acta Univ。Carolinae， Geological Supp．1：189－219 B．X線回折分析一試料調整 生沼郁・小林和夫（1961）X線回折用粘土試料の作製法，粘土科学（1）：81－88． C．カオリン鉱物と緑泥石の判定法 Kodama， H． and Oinuma， K．（1962）Identification of kaolin minerals in clays by X－ ray and infra－red absorption sepctra． Clay Science， Vol．1（5）：113－119， Kodama， H． and Oinuma， K（1963）工dentification of kaolin minerals in the presence of chlorite by X－ray diffraction and infra－red absorption spectra． Clays and Clay198 生 沼 β 有 Minerals XI：236－249（Pergamon Press）． 生沼郁・児玉秀臣・小林和夫（1963）カオリン鉱物と緑泥石との判定法．粘土科学（3）： 179－193． D．緑泥石の組成の判定・雲母鉱物の組成 Oinuma， K．， Shimoda， S． and Sudo， T．（1972）Triangular diagrams for surveying chemical compositions of chlorites． Jour． Toyo Univ． General Education （Nat． Sci，），（15）：1－33． Oinuma， K．， Shimoda， S． and Sudo， T．（1973）Triangular diagrams in use of a sur－ vey of crystal chemistry of chlorites． Proc．19721nternat． Clay Conferene：123－ 130． 生沼郁・西山勉・下田右（1979）Di型雲母粘土鉱物のx線底面反射強度と化学組成．鉱物 学雑誌，14巻，特別号：187－196． E．X線回折による粘土鉱物の定量法 Oinuma， K．（1968）Method of quantitative estimation of clay minerals in sediments by X－ray diffraction analysis． Jour． Toyo Univ、 General Education （Nat． Sci．）， （10） ：1－15． 生沼郁・小林和夫（1963）堆積物中の粘土鉱物のX線による定量の検討．粘土科学の進歩 （4）：327－341．
粘土鉱物の赤外線吸収分析
Hayashi， H， and Oinuma， K．（1963）X－ray and infrared studies on the behaviours of clay minerals on heating． Clay Science， Vo1．1（6）：8－28． Hayashi， H． and Oinuma， K．（1965）Relationship between infrared absorption spec－ tra irl the region of 450－900 cm－l and chemical composition of chlorite． American Mineralogist， Vol．50（2）：476～483． 林久人・生沼郁（1967）赤外線分析による粘土鉱物の研究．柴田秀賢教授退官記念論文集： 134－139． 林久人・生沼郁（1967）粘土鉱物の赤外線吸収に関する最近の研究．粘±科学（日本粘土 学会誌），6巻（2・3）：29－40． Hayashi， H． and Oinuma， K．（1967）Si－O absorption band near 1000 cm－l and OH absorption bands of chlorite． American Mineralogist， VoL 52（4）：1206－1210． 西山勉・生沼郁（1977）粘土鉱物のOH伸縮振動領域における赤外線吸収スペクトル．鉱 物学雑誌，13巻，特別号：129－139． 西山勉・生沼郁（1984a）低温におけるカオリナイトのOH伸縮振動領域における赤外線 吸収スペクトル，東洋大学紀要，教養課程篇（自然科学），（27）：19－27． 西山勉・生沼郁（1984b）Di一雲母粘土鉱物の構造化学的特徴とOH基の赤外吸収．東洋大 学紀要，教養課程篇（自然科学），（27）：29－45． 西山勉・生沼郁（1986）風化生成物の加熱時の示差赤外吸収．鉱物学雑誌，17巻，特別粘土鉱物の研究 地質学への適用および基礎的研究 199 号：143－146， 西山勉・生沼郁・下田右（1977）di一雲母粘土鉱物の赤外線吸収スペクトル．鉱物学雑誌， 13巻，特別号：45－51． Oinuma， K． and Hayashi， H．（1965）Infrared study of rnixed－layer clay minerals． American Mineralogist， Vol．50：1213～1227． Oinuma， K． and Hayashi， H．（1966）Infrared study of clay minerals from Japan． Jour． Toyo Univ． General Education（Nat． Sci．），（6）：1－15． Oinuma， K． and Hayashi， H．（1967）Infrared absorption spectra of some zeolites from Japan． Jour． Toyo Univ． General Education（Nat． Sci．），（8）：1－12． Oinuma， K and Hayashi， H．（1968）Infrared spectra of clay minerals． Jour． Toyo Univ． General Education（Nat． Sci．），（9）：57－98． 生沼郁・児玉秀臣（1963）無処理の各種粘土鉱物の赤外線吸収，粘土科学（3）：211－221． 生沼郁・児玉秀臣（1964）波数2800－700cm－1に見られる粘±鉱物の赤外線吸収スペクト ル．東洋大学紀要，教養課程篇（自然科学）（5）：1－22． 生沼郁・児玉秀臣（1965）赤外吸収スペクトルによる粘土中のカオリンの同定．粘土科学 の進歩（5）：161－168， Oinuma， K． and Kodama， H．（1967）Use of infrared absorption spectra for identifi－ cation of clay minerals in sediments． Jour． Toyo Univ． General Education（Nat． Sci，）， （7）：1－23．
粘土鉱物の熱分析
生沼郁（1964）示差熱分析の原理と応用．分析機器，2巻（4）：8－16． Shimoda， S．， Oinuma， K and Sudo， T（1969）Differential thermal analysis curves of mica minerals， Proc． Internat． Clay Conf．1969， VoL 1：197－206． 生沼郁（1989）粘土鉱物の熱分析一特に試料量による影響について．東洋大学紀要，教養 課程篇（自然科学），（33）：46－66． 生沼郁（1992）各種粘土試料の熱分析一特に堆積物・堆積岩と風化物について一．東洋大 学紀要，教養課程篇（自然科学），（36）：17－37． 生沼郁（1995）カオリン鉱物の脱OHの熱分析．東洋大学紀要，教養課程篇（自然科学）， （39） ：71－80． 生沼郁（1997）粘土鉱物の熱分析における試料量の脱水・脱OH反応への影響．東洋大学 紀要，教養課程篇（自然科学），（41）：57－66．その他のテーマ
A．粘土の呈色テスト Oinuma， K．（1964）Astudy of identification of clay minerals in sediments by stain－ ing test． Jour． Toyo Univ． General Education（Nat． Sci．），（5）：23－27．200 生 ？召 有β B．地質学における粘土科学 生沼郁・倉林三郎・加藤芳朗（1968）地質学における粘土科学の進歩．日本の地質学（日 本地質学会発行）：327－248． C．粘土鉱物の一次元フーリエ合成例 Nishiyama， T． and Oinuma， K（1978）One－dimensional fourier synthesis of clay mineral Part I， Dioctahedral mica， montmorillonite and 1：1regularly inter－ stratified mica－montmorillonite， Jour． Toyo Univ． General Education（Nat． Sci．）， （21） ：1－38． D．X線粉末回折曲線例 生沼郁（1980）各種の粘土鉱物組成を持つ堆積岩・堆積物試料の各種処理後のX線粉末 回折曲線．東洋大学紀要，教養課程篇（自然科学），（23）：11－34． E．粘土学会に関して 生沼郁（2002）須藤先生と日本粘土学会の足跡と将来．粘土科学，41巻（3）：135－138． F．粘土に関しての教育 生沼郁（2004）「地球科学」科目において教材としての「粘土⊥東洋大学紀要，自然科学 篇， （48） ：195－203． G．その他 Hayashi， H． and Oinuma， K、（1964）Rapid method of quantitative mineralogical analysis of the silica minerals from the lungs of the refractory workers． Industrial Health， Vol．2（3－4）：172－180． Hayashi， H． and Oinuma， K．（1964）Behaviours of clay minerals in treatment with hydrochloric acid， formamide and hydrogenperoxide． Clay Science． Vol．2（2）：75 ～91．
