地質学雑誌 第121巻 第9号 339–346ページ，2015年9月 doi: 10.5575/geosoc.2015.0022 Jour. Geol. Soc. Japan, Vol. 121, No. 9, p. 339–346, September 2015
Geology of the area where debris flows occurred by a heavy rainfall in Hiroshima at August 20,
2014
2014
年
8
月
20
日広島豪雨による土石流発生地域の地質
Keywords: landslide, debris flow, schist, accretionary complex, Kuga, Suo, Hiroshima Granites, Cretaceous, Jurassic, Takada Rhyolites
斎藤 眞
＊川畑大作
＊佐藤大介
＊土志田正二
＊＊新井場公徳
＊＊Makoto Saito
＊, Daisaku Kawabata
＊,
Daisuke Sato
＊, Shoji Doshida
＊＊and
Kiminori Araiba
＊＊2015年5月27日受付．
2015年6月25日受理．
＊ 産業技術総合研究所地質調査総合センター
Geological Survey of Japan, AIST, Tsukuba 305-8567, Ja-pan
＊＊ 総務省消防庁消防大学校消防研究センター
National Research Institute of Fire and Disaster, Japan, Chohu, Tokyo 182-8508, Japan
Corresponding author: M. Saito, [email protected]
©The Geological Society of Japan 2015 339
Abstract: A new geological map has been prepared of an area in Hiroshima where numerous debris flows oc-curred on account of heavy rainfall on 20 August 2014. Rocks in the area are mainly the Late Cretaceous Hi-roshima Granites and its roof pendant, which consists of the Late Cretaceous Takada Rhyolites, a Jurassic accretionary complex correlative of the Kuga Group, and schists correlative of the Triassic–Jurassic Suo metamorphic rocks. All these rocks have been intruded by porphyritic rhyolite dikes. The most disastrous de-bris flows were due to the collapse of steep slopes com-posed of the porphyritic rhyolite dikes. Many other di-sastrous debris flows occurred because of small collapses of steep slopes along the ridge lines composed of schist that had experienced contact metamorphism, and also of porphyritic granite.
報 告 は じ め に
2014
年8
月20
日早朝の豪雨によって，広島市安佐南区 八木および緑井，安佐北区可部東を中心に多くの斜面災害が 発生した．そのほとんどは土石流によるものであり，その概 要については，土志田ほか（2014
）や土木学会・地盤工学会 平成26
年広島豪雨災害合同緊急調査団（2014
）などで報告 されている．また．土石流発生箇所については，航空写真判 読の結果が「広島市内–
写真判読図（8/28
・30
・31
垂直写真）」 として国土地理院から公表されている［URL1
］． この地域の地質については，表層地質図（柿谷・佐田,
1977, 1984,
柿谷ほか, 1979,
柴田, 1988
），20
万分の1
地 質図幅「広島」（山田ほか, 1986
），安佐南区の地質について は，5
万分の1
地質図幅「広島」（高橋, 1991
），同「海田市」 （高木・水野, 1999
）で，報告されている．早坂（1987
）は本 地域の北西部から太田川の上流に向けての柱状図を示し，玖 珂層群との岩相対比によりジュラ紀付加体と考えている．し かし，5
万分の1
地質図幅「広島」，「海田市」の土石流発生地 周辺の地質は解釈が異なり，安佐北区については詳しい岩相 の区別はない． 今回の土石流については，当初は広島の斜面災害は花崗岩 が要因であるという報道がなされたが，その後は分布する地 質の概要は報告されていない．本報告では，現地調査と薄片 観察による岩相の同定によって新たな地質図を作成して各地 質の帰属を示し，本斜面災害の素因解明および今後の防災対 策のための基礎資料としたい． 地 質1
．地質概説 本地域の先第四系は，花崗岩類とそれによる接触変成作用 を受けた，結晶片岩，混在岩とチャート岩体からなるメラン ジュ，単斜輝石岩，流紋岩火砕岩と，斑状流紋岩の岩脈から なる．第四系は，主に沢筋にしばしば認められる土石流堆積 物と，それらが山麓の緩斜面で堆積した扇状地堆積物，太田 川沿いの沖積低地堆積物からなる．北東部の細–
中粒斑状花 崗岩を覆って水平なシルト層がわずかに堆積している．本地 域の地質図をFig. 1
に，ルートマップをFig. 2
に示した． 本地域南西部の先第四系は，阿武山の南西を通る北西–
南 東方向の斑状流紋岩岩脈の南西側と北東側とでは大きく地質 が異なる．前者では，粗粒花崗岩が主体で，標高の高い部分 には，細–
中粒斑状花崗岩が分布する．一方後者では，川沿 いの標高の低い部分だけに粗粒花崗岩が分布し，山塊の大部 分は，接触変成作用を被った結晶片岩類とメランジュおよび 単斜輝石岩からなる．本稿では，野外観察における粒度の違 いから，花崗岩類を粗粒花崗岩および細–
中粒斑状花崗岩に 区分した．花崗岩とその他の岩石の境界はほぼ水平で，後者 はルーフペンダントである．花崗岩近傍では泥質部に菫青石 の仮象が見られることがあるが，大部分は黒雲母帯に相当す る接触変成作用を被っている．阿武山の山頂部付近の変成度 は低く，泥質岩の泥質部に微細な黒雲母が認められる程度で ある．結晶片岩類が東西走向で北傾斜であるのに対し，メラ ンジュはチャートのシート状のブロックが南北走向で地質構 造が大きく異なっていることと，両者の分布域から，断層を340 斎藤 眞ほか 2015―9 境に結晶片岩類がメランジュの構造的上位に位置するとし た．両者の境界部には単斜輝石岩の転石が存在することか ら，地質図に表した． 本地域北東部では，北北東走向の断層の北西側では花崗岩 類が卓越するのに対し，南東側は標高
200–250 m
を境に下 位に細–
中粒斑状花崗岩が分布し，その上に結晶片岩類，流 紋岩結晶ガラス質凝灰岩の順に重なる．後二者はともに接触 変成作用を被っている．2
．各地質の岩相 花崗岩類のうち，粗粒花崗岩は一般的に等粒状で風化して 真砂になるのに対し，細–
中粒斑状花崗岩は基質が細粒で1 cm
を越える石英，カリ長石の結晶を含み（Fig. 4f
），風化 を被っても黄土色を呈する程度で，真砂にはなりにくい（Fig.
5e
）．細–
中粒斑状花崗岩のうち基質が極めて細粒なものは 露頭で花崗岩かどうか認定するのは難しい（Fig. 3a
）． 混在岩は，泥質基質に砂岩，チャートのブロックを含むFig. 1. Location map, geological map, and geological cross-sections of the study area. The topographic base map is from
the 1:25,000 Kabe, Nakafukawa, Imuro, and Gion in Digital Map 25000 Hiroshima (Map Image) published by the Geospa-tial Information Authority of Japan (2010).
地質雑 121（ 9 ） 2014年8月20日広島豪雨による土石流発生地域の地質 341
Fig. 2. Route map of the study area: (a) southwestern area; (b) northeastern area. Topographic base map is from the
1:25,000 Kabe, Nakafukawa, Imuro, and Gion Digital Map Image of Hiroshima, published by the Geospatial Information Authority of Japan (2010).
342 斎藤 眞ほか 2015―9 （
Fig. 3b
）．変形は弱く，引き延ばされたようなブロックは なく，鏡下でも同様である（Fig. 4a
）．鱗片状劈開の有無は 接触変成作用を被っているため不明である．太田川沿いの層 状チャートのシート状岩体はあまり変形を受けていない． 結晶片岩類は泥質片岩と苦鉄質片岩からなり，砂質片岩も 伴う．苦鉄質片岩は赤褐色に風化し，風化しやすい部分が線 状に風化することから容易に認識できる．接触変成を受けて いるために初生的な変成鉱物は残っておらず，泥質部には一 般に変成鉱物として黒雲母ができており，花崗岩との近傍に は菫青石の仮像が認められる（Fig. 4b
）．砂質部に富むもの では，砂岩が引き延ばされたブロック状になっているところ も認められる（Fig. 3c
）． 単斜輝石岩は大部分が単斜輝石からなるが，接触変成作用 によって，単斜輝石の周囲に無色の微細なアクチノ閃石がで きている（Fig. 4c
）． 本地域には，斑状の流紋岩岩脈が卓越し，最も大きなもの は阿武山南西側に北北西方向に伸び200 m
を越える厚さが あるもので，これを境に地質構造が大きく異なる．風化に強 Fig. 2b.地質雑 121（ 9 ） 2014年8月20日広島豪雨による土石流発生地域の地質 343 く急斜面をつくることから，阿武山南東の岩脈は地形に急斜 面の連続として認められる．淡灰色の基質に石英，斜長石の
1 mm
程度の斑晶が特徴的に含まれる（Fig. 3d
）．基質は極 めて微細で接触変成作用は被っていない（Fig. 4d
）．また一 部に花崗岩類を貫く安山岩岩脈が認められる． 流紋岩ガラス結晶質溶結凝灰岩は石英，斜長石，黒雲母の1 mm
前後の結晶とガラス質の基質からなり，本地域では接 触変成作用を被っている（Figs. 3e, 4e
）．3
．対比 花崗岩類は広島花崗岩類（高橋, 1991
）と呼ばれ，後期白亜 紀のK–Ar
年代を示すことが知られている（例えば,
今岡ほ か, 1994
）．本地域の流紋岩凝灰岩は高田流紋岩類（吉田,
1961
）と呼ばれ，初生的に溶結していることが知られている （例えば,
松浦, 2001
）．高木・水野（1999
）は，吉舎安山岩類 を覆うとともに，広島花崗岩類の貫入により接触変成作用を 受けていることから，85–95 Ma
に噴出し，広島花崗岩類 の活動の初期の活動で形成されたと考えている．また，斑状 流紋岩岩脈は広島花崗岩類に貫入していることが知られてい る（高橋, 1991
）． チャートのシート状ブロックと混在岩からなるメランジュ は，高橋ほか（1989
）で湯来層と命名され，早坂（1987
）は太 田川の本地域より上流側の加計地域でジュラ紀の放散虫化石 を報告している．山田ほか（1986
）では山口県の玖珂層群 （ジュラ紀付加体）に対比されている． 結晶片岩類は，この地域ではこれまで報告されていない が，ジュラ紀付加体と接していることから都農層群に対比し た．都農層群は三畳紀∼ジュラ紀の変成年代を持つ高圧形変 成岩類の周防変成岩類に対比される（例えば,
松浦ほか,
Fig. 3. Photographs of outcrops and rocks. (a) Porphyritic texture
of the Hiroshima Granite at the collapse locality at Kabe-higashi (site E in Fig. 2b). (b) Mixed rock composed of numerous small sandstone blocks, chert blocks (ch), and mudstone matrix. The rock is correlative with the Kuga Group (Jurassic accretionary complex) and has experienced weak contact metamorphism (site F in Fig. 2a). (c) Pelitic schist with psammitic lenses, which has experienced strong contact metamorphism; the schist is correlative with the Suo metamorphic rocks (site G in Fig. 2a; sample GSJ R108116). (d) Porphyritic rhyolite dike (site H, Fig. 2a; sample GSJ R108107). (e) Rhyolite crystal-vitric tuff that experienced contact metamor-phism. The panel (e2) is a close-up of (e1) (site I in Fig. 2b; sample GSJ R108119). The sample numbers are registration numbers of the Geological Museum, Geological Survey of Japan, AIST.
344 斎藤 眞ほか 2015―9
2007
）．しかし，ペルム系の吉和層群（高橋ほか, 1989
）の一 部に千枚岩化した部分が知られていること，吉和層群に単斜 輝石に富む超苦鉄質岩が伴われることがあること（高橋,
1991
）から，超苦鉄質岩も含めてペルム系吉和層群に対比さ れる可能性もある． 土石流発生域の地質 今回発生した土石流の発生域の多くは，接触変成作用を受 けた結晶片岩類とメランジュ，斑状流紋岩岩脈，および広島 花崗岩類の細–
中粒斑状花崗岩に存在する．一方，広島花崗 岩類の粗粒花崗岩中には少なく，接触変成作用を被った流紋Fig. 4. Photomicrographs of major rocks in the study area. (a) Mudstone with sandstone lenses (ss) in a mixed rock of
mud-stone and sandmud-stone, in the Kuga Group. Fine recrystallized biotite occurs in the mudmud-stone matrix. Site J in Fig. 2a. A1, PPL; A, XPL (see below for a definition of abbreviations). Sample GSJ R108109. (b) Pelitic schist that experienced strong contact metamorphism. Cordierite pseudomorphs (Crd) appear in the muddy part. Site K in Fig. 2a. B1, PPL; B2, XPL. Sample GSJ R108112. (c) Clinopyroxenite that experienced strong contact metamorphism. Fine actinolite occurs around the clinopyroxene. In breccia within debris at Site L in Fig. 2a. XPL. Sample GSJ R108118. (d) Porphyritic rhyolite dike. Site H in Fig. 2a. XPL. Sample GSJ R108107. (e) Rhyolite crystal-vitric tuff that experienced contact metamorphism. Site I in Fig. 2A. XPL. Sample GSJ R108119. (f) Porphyritic granite of the Hiroshima Granite. Site E in Fig. 2b. Sample GSJ R108115. PPL, plane polarized light; XPL, cross polarized light; Qtz, quartz; Pl, plagioclase; Kfs, K-feldspar; Bi, biotite; Cpx, clinopyroxene.
地質雑 121（ 9 ） 2014年8月20日広島豪雨による土石流発生地域の地質 345
岩ガラス結晶質溶結凝灰岩には本地域内ではほとんど存在し ない（
Fig. 1
）．調査地域周辺まで含めても流紋岩ガラス結晶 質溶結凝灰岩中で発生した土石流はわずかである．今回の土石流の発生域のうち，最も被害の大きかった八木
3
丁目の県営住宅の上流の沢（Fig. 2a,
地点A-B-C
）では， 沢の源頭部の斑状流紋岩岩脈の急斜面が崩壊し，その直下 （地点A
）には斑状流紋岩岩脈の巨大のブロックが残存して いる（Fig. 5a
）．中流域では谷底の岩屑が全て流されて花崗 岩が露出し，谷の側面上部に僅かに岩屑が残る程度で（Fig.
5b
），谷の出口付近でも花崗岩の上に堆積していた岩屑を流 出させた（Fig. 5c
）． 阿武山東斜面では，接触変成作用を受けた結晶片岩の尾根 筋に近い部分の急崖に発生した小さな崩壊から土石流が始ま り，谷筋の岩屑が土石流によって流出した．阿武山の北斜面 （Fig. 2a,
地点D
）も同様で，特に過去の岩屑が厚く堆積し ていた所では，山頂付近から始まった今回の土石流により， 過去の岩屑の上部が再度流出し，標高の低い緩斜面から河床 にかけて堆積した（Fig. 5d
）． 一方，斑状流紋岩岩脈南西側の安佐南区緑井地区では，山 地が広島花崗岩類からなり，尾根筋に細–
中粒斑状花崗岩が 分布し，粗粒花崗岩より風化の程度が弱く（高橋, 1991
），そ の急斜面から小規模な崩壊によって土石流が発生したところ が多い．本地域北東部の安佐北区可部東地区でも同様である （Fig. 5e
）． ま と め 本報告では，現地調査と薄片観察による岩相の同定から， 土石流発生地周辺の地質について，以下の結論を得た．Fig. 5. Photographs of disaster sites. (a) A collapsed porphyritic
rhyolite dike at the top of a debris flow at Yagi 3-chome. Site A in Fig. 2a. (b) Midstream part of the debris flow at Yagi 3-chome. Weathered granite crops out on the stream bottom. Site B in Fig. 2a. (c) Unconformity between granite and overlying debris at Yagi 3-chome. Site C in Fig. 2a. (d) Debris flow on the northern slope of Mt. Abu; the flow reached the Ota River. Site D in Fig. 2a. (e) Col-lapsed porphyritic granite at the top of the debris flow at Kabe-hi-gashi. Site E in Fig. 2a.
346 斎藤 眞ほか 2015―9 ・
本地域は，主に広島花崗岩類とそのルーフペンダントの 高田流紋岩類，玖珂層群相当層，周防変成岩類相当層か らなり，それらを斑状流紋岩岩脈が貫く． ・
斑状流紋岩岩脈，接触変成作用を被った結晶片岩類の急 崖の崩壊による土石流が谷筋の岩屑を押し流し災害を引 き起こした． ・
広島花崗岩類分布地域では細粒
–
中粒斑状花崗岩の急斜 面から土石流が発生したものが多い． ・流紋岩ガラス結晶質溶結凝灰岩中では土石流はほとんど 発生していない． 謝 辞 本報告をまとめるに当たり，名古屋大学の高橋裕平 特任教授には，地質図幅作成時のデータを見せて頂いた．産 総研地質調査総合センターの高木哲一グループ長には地質図 幅作成時の詳細な情報とともに周辺の地質について教えて頂 いた．本報告に用いた薄片は，同地質情報基盤センター地質 標本館室地質試料調製グループに作成して頂いた．ここに記 して感謝する． 文 献 土木学会・地盤工学会平成26年広島豪雨災害合同緊急調査団, 2014, 平成26年広島豪雨災害合同緊急調査団調査報告書． 300p http://www.jsce.or.jp/branch/chugoku/report.html 土志田正二・新井場公徳・斎藤眞・川畑大作（Doshida, S., Araiba,
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［URL1］国土地理院（Geospatial Information Authority of Japan）, 地理院地図（GSI Maps）, http://maps.gsi.go.jp
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