火山灰層の観察 愛知県とその周辺で見られる火山灰層

名古屋地学 83 号，17–24 ページ（2021 年 3 月）

Nagoya Journal of Space and Earth Sciences, no. 83, pages 17–24, 2021

火山灰層の観察 —愛知県とその周辺で見られる火山灰層̶

Observation of volcanic ash layers

̶Volcanic ash layers found in and around Aichi Prefecture̶

村松憲一

Kenichi MURAMATSU

[email protected] キーワード：火山灰，顕微鏡観察，愛知県，東海層群，中新統，第四系

Key words: volcanic ash layer, microscopic observation, Aichi Prefecture, Tokai Group, Miocene, Quaternary

1. はじめに 火山灰の双眼実体顕微鏡を用いた観察は，中学校の教 科書でも扱われる教材である。教科書や参考書に示され る例は鹿沼土か ぬ ま つ ちなど 典型的 なものがほとんどである。愛 知県とその周辺地域でも火山灰は所々で見られる。風化 や再堆積のため，火山灰層か否かの見分けすらできにく いものもあるが観察に適したものも多い。近年，名古屋 周辺の地質調査を通して火山灰層を観察してきた。最近 の露頭状況やその火山灰の観察を通して得られた若干の 知見を報告する。 2. 火山灰層の観察 愛知県とその周辺で見られる火山灰層は中新統以降の ものがほとんどである。その代表である東海層群中のも のは，不規則な堆積やその後の侵食，再堆積で連続性が 悪く，粘土化しているものも多い（図 1）。火山灰層の研 究は火山ガラスや斑晶鉱物の屈折率や化学組成の分析な どで行われているが，高精度な分析機器を使用できる環 境にいる人は限られる。今回は比較的容易に観察できる 低倍率の実体顕微鏡（20 倍程度）を用いた。観察を通し て気づいた点を挙げる。第 1 には，火山灰層か否かの判 断方法である。火山ガラスが含まれていれば火山灰層（凝 灰質）と判断しやすいが，火山ガラスが含まれないまた は風化を受けている場合には困難な場合がある。今回， 火山灰（凝灰質）層と判断したポイントは以下の点であ る。火山ガラスの存在，既存研究による層位学的な位置， 白色の地層（実際は暗色のものも多いが），手触りがザラ ザラする，持った感じが軽い，自形（に近い）結晶が含ま れる，石英は少なく高温型石英が含まれることなどであ る。第 2 は火山ガラスの形態分類法が研究者によって異 なっており，図示されていないと文献が理解しにくい場 合がある。ガラスの形状は吉川（1976）や町田ほか（2003） の分類が代表的である。図 2 はそれらを表にまとめてみ たものである。偏平型・多孔質型のほかに両者の中間型 Cも使われる。第 3 は，実体顕微鏡の接眼レンズの片方 にコンパクトデジカメをつけて撮影する方法（コリメー ト法）が容易であるが，きれいな写真を撮るのは意外と 難しい。ピントの合う範囲が狭いこと，ラティチュード （露光寛容度）が狭く白飛びが出やすい（明るすぎると白 く飛んでしまうので少し陰をつけるとよさそうである）。 第 4 は実体顕微鏡では黒雲母やジルコンなど以外の重鉱 物の種類の判断はむつかしい。第 5 は厚い火山灰層はそ の層準で層相が異なることが多い。また，火山灰層の分 布が不連続のため同一の火山灰層に地域ごとに火山灰名 が与えられる傾向があり名称の関係が複雑である。 3. 愛知県とその周辺で見られる火山灰層 筆者は愛知県とその周辺地域の火山灰の実体顕微鏡写 図 2 火山ガラスの形態分類。 図 1 風化した火山灰。風化した軽石や火山岩片と思われる。

真を紹介してきた（村松, 2019b）が，今回は追加試料を 中心に改めて最近の露頭状況と顕微鏡写真を紹介する。 主な火山灰層の対比の例を図 3 に示す。 3-1 名古屋地域 ◎東鄕火山灰 原記載は森（1971）で，東海層群では主要な火山灰で ある。大田火山灰層に対比される。現在は観察できる所 が少ない。図 4 は東郷町東白土の山上神社の麓で見られ， 拝殿の脇には「 磨みがき砂ずな採掘地跡」の碑が建つ。白色でガラ ス質（バブル型が多い）の火山灰である。 ◎牧野池緑地の火山灰 本地域には少なくとも 2 層の火山灰が見られる。上位 のものは 羽白美衣龍神のある標高58 m付近に見られる 図 3 東海層群の主な火山灰の対比。吉田・尾崎（1986）, 吉川ほか（1988），吉川ほか（1991），陶土 団研グループ（1999）などの諸資料を参考に作成。 （図5）。角閃石や磁鉄鉱などの重鉱物が多く層準から長久 手火山灰層（原記載は森, 1971）と考えられる。東海層群 矢田川層高針部層の最上部付近で，さらに標高の高い部 分には白色の流紋岩礫を含む猪い高だか部層の分布が新たに見 出された。下位のもの（図 6）は神社参道入り口の標高 48 m付近に見られるもので径 2∼3 cm 程度の軽石が多く含 まれる。高温型石英やジルコン，磁鉄鉱などが含まれる。 矢田川層高針たかはり部層中のものであるが，軽石を多く含む火 山灰層はこの地域では報告されていない。 ◎熊の前火山灰 原記載は古澤（1988）で細粒のガラス質火山灰で最下 部には黒雲母が多いとされる。名古屋市緑区に主に分布 し長久手Ⅰ火山灰層に対比される。図 7 の露頭は最近宅 地化してしまったが，緑区徳重とくしげ周辺には所々で見られる。 繊維型の火山ガラスや変質岩片が含まれる。 3-2 春日井地域 ◎上野火山灰 原記載は小牧団研グループ（1971）である。春日井市 潮見坂平和公園内で見られる。ガラス質火山灰で，バブ ル型（偏平状）が多い。前述の東鄕火山灰層に対比され る。

図 4 東鄕火山灰。東郷町東白土の山上神社。実体顕微鏡写 真の視野の半径は 1 mm（以降，実体顕微鏡写真のスケ ールは図 20 以外は同じ）。 図 5 標高 58 m 付近の火山灰。名古屋市名東区猪高町高針牧 野池標高 58 m 付近。 図 6 標高 48 m 付近の火山灰。名古屋市名東区猪高町高針牧 野池標高 48 m 付近。 図 7 熊の前火山灰。名古屋市緑区神の倉 1。

3-3 知多地域 ◎大谷火山灰 原記載は牧野内（1975）で，常滑市南方の海岸で見ら れる大きな露頭である。古くから知られるが，現在もよ く観察できる。中央部付近の亜炭層より下位の部分が火 山灰層で，バブル型のガラス質である。軽石が多く含ま れる層準もある。干潮時に行くと良い。 ◎横須賀火山灰 原記載は糸魚川（1971）である。模式地は残っていな いが，佐布里池東方∼南方（知多郡阿久比あ ぐ い町・知多市）， 旭東公園周辺（知多市）の所々で観察される。磁鉄鉱を 多く含む。風化を受けたものしか見つけられなかった。 3-4 東濃地域 ◎下石お ろ し火山灰 原記載は陶土団研グループ（1999）である。最下部 15 cm以外は河川による再堆積とみられる。軽石型の火山ガ ラスを含む。フィッション・トラック年代で 13.1 0.8 Ma，U-Pb 年代で 10.6 0.2 Ma が報告されている（星ほ か, 2015）。 3-5 多良た ら地域 ◎ 嘉例か れ川がわ火山灰 原記載は森（1971）でかつてはパミス火山灰と呼ばれ， 桑名市周辺でもよく観察できた。図 12 は岐阜県大垣市上 石津町下山のもので，この付近で見られる火山灰層の中 では最下位にあたる。細粒でバブル型の火山ガラスを含 む。同町のスシロ谷では他にも多くの火山灰層がみられ るが，村松（2019b）などで紹介したので省略する。 ◎多良火山灰 原記載は吉田（1988）で，東海層群最上部付近を示す 火山灰である。細粒でバブル型の平板状，Y 字状が多い ガラス質火山灰層である。 3-6 三重県地域 ◎板東 1 火山灰 原記載は竹村（1984）で，厚手の偏平型や繊維状のガ ラス質火山灰である。軽石を多く含む層準がある。 ◎御幣お ん べ川がわ火山灰 原記載は宮村ほか（1981）で，細粒，平板型のガラス質 火山灰層である。居川（2010）はフィッション・トラック 年代として 2.51 0.18 Ma を報告している。 3-7 中新統の火山灰（凝灰岩） 中新統の火山灰層は各地に見られるが凝灰岩として固 化しており容易にはつぶせない。 ◎佐久島 以前より知られていた西港のすぐ南に見られる凝灰岩 図 8 上野火山灰。春日井市東山町潮見坂平和公園。 図 9 大谷火山灰。常滑市大谷。

図 10 横須賀火山灰。知多市八幡池下。 図 11 下石火山灰。岐阜県土岐市下石町下石川（露頭消滅）。

で軽石が含まれる。仮に 佐久島西火山灰 と呼ぶ。内田 ほか（2019）はフィッション・トラック年代で 17.8 1.3 Ma，U-Pb 法で 17.9 0.1 Ma を報告している。 ◎日間賀ひ ま か島 東港の東の露頭で見られる未記載の風化を受けた凝灰 岩で，指で押しつぶせるほどの硬さである。 3-8 第四紀の火山灰 ◎渥美 At-3 原記載は杉山（1991）で，厚さ 1.5 cm 程度の 2 層がペ アになった火山灰層である。結晶質で角閃石が多い。こ の露頭は最近ではかなり風化が進んできている。田原市 六連町浜田では At-1 のきれいなガラス質の火山灰がみら れる。 ◎アカホヤ火山灰 南知多町内海の先苅まずかり貝塚をはじめ，いくつかの遺跡発 掘時に見つかっているが地表で見られたものはほとんど 無い。この試料は本会会員の中尾宣民氏によって露頭で 見つけられた貴重なものである。赤褐色で平板型のガラ スが多い。 3-9 海外の火山灰 現世の火山灰の例として海外のものを 2 つあげる。給 源火山がはっきりしており，堆積地も火山に近い。 ◎ピナツボ火山 フィリピンのルソン島にある活火山で 1991 年 6 月 7 日 の20世紀最大といわれた噴火のもので試料は知人から供 与された。灰色の粗粒な火山灰で，石英・長石片・火山岩 片からなる。 ◎セントヘレンズ火山 アメリカ合衆国ワシントン州にある火山で 1980 年 5 月 18日の噴火のもので，同州ポートランドで入手した。軽 石や，少しの石英，長石，輝石類？を含む。 4. おわりに 主に土壌の面から研究されてきた火山灰が，広域テフ ラとして広く知られたのは町田･新井（1976）の論文の頃 からである。学習における興味付けは重要であるが，自 分の生活空間から得られた試料はその役割が大きい。土 地の改変の進む中，現状の把握とその記録は意義あるも のと考えられる。紹介した露頭は特記したもの以外現在 でも観察できる。ここでは紙面の関係で省略したものも 多い。篠岡火山灰（小牧市）， 川東山 火山灰（名古屋市） 大田火山灰（東海市），坂井火山灰（常滑市），小鈴谷こ す が や火 山灰（常滑市），桧原ひ ば らひがしたに東 谷火山灰（阿久比町），佐布里そ う り火 山灰（知多市），古布こ う火山灰（美浜町），姶良あ い ら火山灰（田原 市），At-1 火山灰（田原市），アカホヤ（田原市），阿漕あ こ ぎ火 山灰（津市），中津川火山灰（中津川市），シラス（小林 市）は村松（2019b）を，名古屋市内の火山灰は村松（2018）, 村松（2019a），村松（2020）も参照されたい。火山灰の給 図 14 板東Ⅰ火山灰。三重県桑名市星見ヶ丘。 図 15 御幣川火山灰。三重県鈴鹿市伊船町御幣川。

図 16 佐久島西火山灰 。西尾市一色町佐久島西側。 図 17 未記載火山灰。南知多町日間賀島北地。

図 18 At-3 火山灰。豊橋市高塚町荒谷。

図 19 アカホヤ火山灰。田原市村松町白山下（中尾氏採 取）。

源火山の推定や，不連続な火山灰層の対比のむつかしさ なども興味深い。ガラス質のものは見た目もきれいであ り楽しい観察となろう。 5. 文 献 古澤 明, 1988, 名古屋東部，鳴子丘陵の瀬戸層群矢田川 累層. 地球科学, 42(5), 257-266. 星 博幸・田村糸子・小松哲也, 2015, 東海層群下部の指 標テフラ，下石火山灰層の放射年代と記載岩石学的特 徴. 日本地質学会第 122 年学術大会講演要旨, R5-P-20. 居川信之, 2010, 御幣川火山灰層のフィッション・トラッ ク年代. 御幣川ゾウ足跡化石発掘調査報告書（Ⅰ），17-19. 糸魚川淳二, 1971, 知多半島西北部知多町付近の常滑累 層. 竹原平一教授記念論文集, 83-98. 小牧団研グループ, 1971, 小牧市周辺の矢田川累層. 竹原 平一教授記念論文集, 69-82. 町田 洋・新井房夫, 1976, 広域に分布する火山灰. 科学, 46(6), 339-347. 町田 洋・新井房夫, 2003, 新編火山灰アトラス. 東京大 学出版会, 336p. 牧野内猛, 1975, 知多半島南部の常滑層群. 地質雑, 81(2), 67-86. 宮村 学・吉田史郎・山田直利・佐藤岱生・寒川 旭, 1981, 亀山地域の地質. 地域地質研究報告（5 万分の 1 地質図幅），地質調査所, 128p. 森 忍, 1971, 瀬戸層群，奄芸層群の火山灰層について. 竹 原平一教授記念論文集, 99-112. 村松憲一, 2018, 名古屋市守山区・尾張旭市の地質. 名古 屋地学, 80, 1-9. 村松憲一, 2019a, 猪高緑地（名古屋市名東区）の地質概報. 名古屋地学, 81, 1-5. 村松憲一, 2019b, 愛知県の地質とジオサイト，第二版. 189p. 村松憲一, 2020, 名古屋市名東区明徳公園とその周辺地域 の地質概報. 名古屋地学, 82, 1-6. 杉山雄一, 1991, 渥美半島-浜名湖東岸地域の中部更新統： 海進-海退堆積サイクルとその広域対比. 地調月報, 42(2), 75-109. 竹村恵二, 1984, 三重県員弁地域の鮮新･更新統東海層群： 特に岩相層序と火山灰層序の関係について. 地質雑, 90(11), 799-813. 陶土団研グループ, 1999, 断層境界を伴う多数の基盤ブロ ックからなる内陸盆地：岐阜県多治見市周辺の東海層 群堆積盆地の例. 地球科学, 53, 291-306. 内田義和・吉村暁夫・山本康孝・山岡雅俊, 2019, 佐久島 を構成する地層の放射年代：フィッション・トラック 及びウラン-鉛年代測定. 西尾市史研究, 5, 81-86. 吉田史郎, 1988, 鈴鹿・養老両山系間の鮮新・更新統東海 層群：東海湖終息期の堆積物. 地球科学, 42, 1-16. 吉田史郎・尾崎正紀, 1986, 半田地域の地質. 地域地質研 究報告（5 万分の 1 地質図幅），地質調査所, 98p. 吉川周作, 1976, 大阪層群の火山灰層について. 地質雑, 82(8), 497-515. 吉川周作・吉田史郎・服部俊之, 1988, 三重県員弁郡付近 の東海層群火山灰層. 地調月報, 39(10), 615-633. 吉川周作･吉田史郎･須川栄司, 1991, 東海層群の火山灰層 とその対比. 地球科学, 45(6), 453-467. 図 21 セントヘレンズ火山の火山灰。