堆積相解析に基づいた兵庫県香美町下浜の県指定天然記念物“漣痕化石”の再検討

堆積相解析 に基づ いた

兵 庫県 香美 町下 浜の県指定天然記念物

H漣痕化石Hの再検討

松 原 典 孝･先 山 徹

Reexamination

of "ancient

ripple

mark"

designated

as a prefectural

natural

monument,

preserved

in the Miocene

gravel

bed in Shimonohama,

Kami-cho,

Hyogo

Prefecture

based

on facies

analysis

Noritaka

MATSUBARA and Toru

SAKIYAMA

Abstract

Sedimentary-originated

lineament referable to "ancient ripple mark" and designated as a

prefectural natural monument is preserved in the base of the Miocene gravel bed of the Toyooka

Formation assignable to the Hokudan Group in Shimonohama, Kamicho, Hyogo Prefecture. Facies

associations show that most of the Miocene deposits in the Shimonohama area are thought to

be fluvial, flood plane, debris flow, and volcaniclastic flow in their origin. Based on shape

analysis, the lineament is interpreted to be referable to the gutter cast, a kind of flute cast

formed under the bottom of channel of gravelly river, not to the ripple mark resulted from a

wave movement as assumed previously.

Key Words : San'in Kaigan Global Geopark, flute cast, ripple mark, facies analysis, Miocene

は じ め に 鳥 取 県 東 部 か ら兵 庫 県 北 部 お よ び京 都 府 北 西 部 に い た る山 陰 海 岸 ジオパ ー ク地 域 に は,日 本 海 形 成 前 後 に堆 積 した と され る新 第 三 系 が 広 く分 布 し,そ こ に見 られ る地 質 構 造 は 当 時 の堆 積 環 境 を知 るた め の重 要 な 情 報 を与 え て くれ る.そ の うち兵 庫 県 美 方 郡 香 美 町香 住 区 下 浜(図 1)に 分 布 す る新 第 三 系(図2,①)で は,地 層 の底 面 に顕 著 な線 状 の堆 積 構 造 が 認 め られ る(図2,②).こ れ らは1968年3月 に,天 然 記 念 物"漣 痕 化 石"と して兵 庫 県 指 定 の天 然 記 念 物 に登 録 さ れ,現 在 に い た って い る. 一 方_{,兵 庫 県 で 実 施 され た県 版 レ ッ ドデ ー タ調 査 に よ っ} て この"漣 痕 化 石"も 再 調 査 され,そ こで は"漣 痕 化 石" で はな く"流 痕 化石"で あ る可能 性 が指 摘 され た(田 中･ 中 島,1998).し か しそ の 根 拠 は地 層 の構 成 物 の 一 般 的 な 傾 向 との 比 較 に よ る もの で あ り,地 域 の精 査 に よ る説 得 力 の あ る も ので は な い た め,結 果 と して"漣 痕 化 石" と"流 痕 化 石"の 二 っ の 名 称 が 併 存 す る状 況 が 続 い て い る.こ れ が"漣 痕"あ る い は"流 痕"か は,当 時 の堆 積 環 境 や古 地 理 の復 元 に 大 き くか か わ り,当 地 域 の地 質 構 造 発 達 史 を 考 察 す る うえ で 大 きな 意 味 を持 って い る. 2003年 に は この地 層 の 周 辺 に 分 布 す る淡 水 性 地 層 か ら 多 くの足 跡 化 石 が 見 っ か り,総 合 的 な学 術 調 査 が な され た(香 住 町,2005).こ の足 跡 化 石 を 含 む 地 層 との 上 下 関 係 を 明 らか に し,当 時 の動 物 相 の 生 息 環 境 を 考 察 す る 際 に も,こ の"漣 痕 化 石"の 地 質 学 的 意 義 は大 き い.さ らに2010年10月 に は,こ の地 域 を 含 む 山 陰 海 岸 ジオパ ー ク が世 界 ジオ パ ー ク の 一 っ と して 認 め られ,こ の"漣 痕 化 石"も 重 要 な地 質 見 学 地 点 の 一 っ とな って い る.し た が って そ の 点 で も"漣 痕 化 石"の 正 確 な記 述 と正 しい 兵 庫 県 立 大 学 自 然･環 境 科 学 研 究 所,兵 庫 県 豊 岡 市 祥 雲 寺 字 二 ヶ 谷128番 地InstituteofNaturalandEnvironmentalSciences, UniversityofHyogo,7-11,Shounji128,Toyooka-shi,Hyogo668-0014,Japan

名 称 の使 用 が 求 め られ る. 筆 者 ら は,山 陰 海 岸 ジ オパ ー ク地 域 の堆 積 学 お よ び岩 石 学 的側 面 か ら地 質 調 査 を お こな い,層 序 の 再 検 討 を進 め っ っ あ る.そ の過 程 で この"漣 痕 化 石"お よ び周 辺 の 地 質 に っ いて も堆 積 相 解 析 を行 い,こ の露 頭 の 位 置 付 け を 明 らか に して き た.本 稿 で は現 時 点 で 明 らか に な った こ の地 域 の 堆 積 相 を示 し,堆 積 環 境 お よ び"漣 痕"あ る い は"流 痕"と い う用 語 の是 非 に っ い て考 察 す る. 地 質 概 説 兵 庫 県 香 美 町 香 住 海 岸 周 辺 は,白 亜 紀 ∼古 第 三 紀 の 花 岡 岩 類,白 亜 紀 ∼ 古 第 三 紀 の流 紋 岩 類 か らな る矢 田川 層 群 を基 盤 と し,新 第 三 系 が 広 く分 布 す る(図3).新 第 三 系 は主 に中 新 統 か らな る北 但 層 群,鮮 新 統 か らな る照 来 層 群 に 区 分 さ れ る(図4)."漣 痕 化 石"を 伴 う地 層 は北 但 層 群 に属 す る. 北 但 層 群 は,丹 後 半 島 北 西 部 か ら兵 庫 県 北 西 部 ま で分 布 し,西 部 の 鳥 取 県 側 で は鳥 取 層 群 と呼 ば れ て い る(村 山 ほ か,1963).北 但 層 群 は弘 原 海･松 本(1958)に よ り記 載 さ れ,兵 庫 県 地 質 鉱 産 図(兵 庫 県,1959),兵 庫 県 土 木 地 質 図(兵 庫 県 土 木 地 質 図 編 纂 委 員 会,1996), 日本 地 方 地 質 誌｢近 畿 地 方｣(日 本 地 質 学 会 編,2009) で も大 きな 変 更 が な い ま ま用 い られ て き た.す なわ ち, 兵 庫 県 北 部 地 域 の北 但 層 群 は下 位 か ら礫 岩 を 主 体 と す る 高 柳 累 層,玄 武 岩 ∼安 山 岩 質 火 山岩 類 を主 とす る八 鹿 累 層,流 紋 岩 質 火 山岩 類 と淡 水 ∼ 海 成 砕 屑 岩 か ら な る豊 岡 累 層,主 に 海 成 砕 屑 岩 類 か らな る村 岡 累 層 に 区 分 さ れ て い る.香 美 町 香 住 区下 浜 地 域 の構 成 層 は これ ら の うち八 鹿 累 層 ∼豊 岡 累 層 の下 部 に相 当 す る. 一 方_{,安 野(2003,2005)お よ び香 住 町(2005)は 下} 浜 地 域 の北 但 層 群 を八 鹿 累 層 に対 比 して い る.さ らに 山 内 ほか(1989)は 八 鹿 累 層 と豊 岡 累 層 を ま とめ て 八 鹿 累 層 に再 定 義 す る な ど,北 但 層 群 の 層 序 に 関 して は統 一 的

見 解 が な い.な お,現 在 の地 層 命 名 規 約 に よ る と｢○ ○ 累 層｣で は な く｢○ ○ 層｣が 使 用 さ れ て い る た め(日 本 地 質 学 会 訳 編,2001),本 文 で は 北 但 層 群 構 成 層 を下 位 か ら高 柳 層･八 鹿 層･豊 岡 層･村 岡 層 と呼 ぶ. 堆 積 相 の 区 分 堆 積 物 に は堆 積 相,堆 積 組 相,堆 積 シス テ ム な ど,堆 積 メ カ ニ ズ ムや 堆 積 環 境 を反 映 した積 み重 な り の階 層 性 が あ り,堆 積 メ カ ニ ズ ムや 堆 積 環 境 の復 元 を 行 う場 合 こ の 階層 性 に基 づ い た解 析 が求 め られ て い る(Walker,1992 な ど).ま た,火 山 岩 と堆 積 岩 が 混 在 す る 箇 所 に お い て は,マ グマ 活 動 が 堆 積 物 に及 ぼ す 影 響 も考 慮 す る必 要 が あ る(SquireandMcPhie,2002な ど).筆 者 ら は"漣 痕 化 石"の 実 態 を 明 らか にす るた め に"漣 痕 化 石"周 辺 の 北 但 層 群 を 対 象 に堆 積 相 解 析 を 行 い,形 成 メ カ ニ ズ ム お よ び堆 積 環 境 を推 定 した. 図5と 図6に 調 査 地 域 周 辺 の ル ー トマ ップ と柱 状 図 を 示 す.下 浜 周 辺 の八 鹿 層･豊 岡層 は,概 ね 東 西 走 向 で南 に約10度 傾 斜 す る.主 に,礫 岩･砂 岩･泥 岩 と そ れ らの 互 層 か らな り,三 田浜 周 辺 で は軽 石 質 凝 灰 岩 お よ び凝 灰 質 砂 岩 が 卓 越 す る(図5).但 馬 松 島 お よ び 周 辺 に は, 図2①"漣 痕 化 石"の 露 頭.人 物 が 立 っ て い る礫 岩 層 の 底 面 に"漣 痕 化 石"が 認 め られ る. ② 礫 岩 の 基 底 部 に発 達 す る線 構 造. 図3香 美 町 香住 周 辺 の地 質 図(兵 庫 県土 木 地 質 図編 纂委 員 会,1996一 部 改 編)

砕 屑 岩 類 中 に安 山岩 の 岩 脈(一 部 岩 床)が 広 く貫 入 して い る.安 山 岩 は灰 黒 色 ∼ 青 黒 色 を 呈 し,無 斑 晶 質 な もの と2∼5mmの 斜 長 石 お よ び5mm前 後 の 角 閃 石,2∼5 mmの 輝 石 斑 晶 を含 む もの が 認 め られ る.一 部 で 赤 褐 色 を 呈 し,15mm前 後 の 角 閃 石 斑 晶 を 含 む もの が 認 め られ る. "漣 痕 化 石"露 頭 周 辺 の 砕 屑 岩 類 お よ び 火 山砕 屑 岩 類 は,そ れ らの 特 徴 か ら5つ の 堆 積 組 相 に 区分 で き る(図 6).す な わ ち,(1)平 行 葉 理 と一 部 リップ ル 葉 理 が発 達 し,炭 質 物 を含 む泥 岩 卓 越 砂 岩 泥 岩 互 層 か ら な る堆 積 組 相LM,(2)ト ラ フ型 斜 交 層 理 や リ ップ ル 葉 理,平 行 葉 理 の 発 達 す る砂 岩 か ら リ ップ ル 葉 理,平 行 葉 理 が発 達 し,炭 質 物 や 根 痕,材 化 石 等 を 含 む泥 岩 や 細 粒 砂 岩 泥 岩 互 層 へ 上 方 細 粒 化 す る ユ ニ ッ トが 累 重 す る 堆 積 組 相 SR,(3)大 型 の トラ フ型 斜 交 層 理 が 顕 著 な 礫 支 持 礫 岩 か ら トラ フ型 斜 交 層 理 の発 達 す る砂 岩,弱 成 層 ∼ 塊 状 で, 根 痕 や 亜 炭 層 を 含 む 泥 岩 へ と上 方 細 粒 化 す る ユ ニ ッ ト (層 厚 約5∼10m)が 累 重 す る堆 積 組 相GR,(4)塊 状 不 淘 汰 基 質 支 持 礫 岩 か らな る堆 積 組 相DEB,(5)塊 状 不 淘 汰 で軽 石 を含 む 火 山 礫 凝 灰 岩 お よ び凝 灰 岩,ト ラ フ 型 斜 交 層 理 の 発 達 した 凝 灰 質 砂 岩 が 累 重 す る 堆 積 組 相 R/PYRで あ る.調 査 区 間 で は,柱 状 図 ① ∼ ④ は下 位 か 図4調 査地域周辺の模式層序 図5下 浜 地 域 ル ー ト マ ッ プ

ら上 位 へ 累 重 す る(図6).柱 状 図 ④ 区 間 と⑤ 区 間 の 間 に は 断 層 が 通 っ て い る と考 え られ(図5),柱 状 図 ⑤ と 他 の もの との 層 位 関係 は不 明 で あ る(図6). 堆 積 相 の 記 載 と 解 釈 堆 積 組 相GR(解 釈:礫 質 河 川 堆 積 物):大 型 の トラ フ型 斜 交 層 理 が 顕 著 な 礫 支 持 礫 岩 か ら トラ フ型 斜 交 層 理 の 発 達 す る砂 岩,弱 成 層 ∼ 塊 状 で,根 痕 や亜 炭 層 を含 む 泥 岩 へ と上 方 細 粒 化 す る ユ ニ ッ ト(層 厚 約5∼10m) が 累 重 す る.上 方 細 粒 化 ユ ニ ッ ト下 部 を構 成 す る礫 岩 部 に は しば しば 大 型 の トラ フ型 斜 交 層 理 が発 達 し,礫 が レ ンズ状 に濃 集 す る ほ か,分 級 の 悪 い 中 ∼ 粗 粒 砂 岩 を レ ンズ状 に挟 む(図7,①).礫 は細 ∼ 中 礫 の 円 ∼ 亜 円礫 で 流 紋 岩 類 お よ び凝 灰 岩 類 を主 体 とす る.平 行 配 列 す る ほか 一 部 で 覆 瓦 構 造 が 認 め られ る.礫 岩 は下 位 に位 置 す る泥 岩 を しば しば 削 り込 む.一 部 で,泥 岩 の 偽 礫 が 認 め られ る(図7,②).礫 岩 は上 方 細 粒 化 し,粗 粒 砂 岩 へ 遷 移 す る.粗 粒 砂 岩 に も しば しば 大 型 の トラ フ型 斜 交 層 理 が 発 達 す る.一 部 で 円 ∼ 亜 円礫 の 細 ∼ 中 礫 を レ ンズ状 に挟 む.こ れ ら下 へ の 削 り込 み や 大 規 模 トラ フ型 斜 交 層 理,礫 の平 行 配 列 や 覆 瓦 構 造 は チ ャネ ル を 流 れ た水 流 に よ る も の と解 釈 で き る(Mia11,1978な ど).上 方 細 粒 化 はチ ャネ ルの 側 方移 動 に よ るチ ャネ ル底 か らポ イ ン トバ ー へ の変 化 に よ る もの と判 断 した .ユ ニ ッ ト上 部 を構成 す る泥 岩 中 に は根 痕 が認 め られ る ほか 亜 炭 層 を 挟 む.こ れ らは,流 路 が 移 動 した 後 の 氾 濫 原 の 堆 積 物 と解 釈 した. な お,"漣 痕 化 石"が 認 め ら れ る の は堆 積 組 相GR最 下 部 の礫 岩 の 基 底 で,下 位 は 堆 積 組 相SRの 泥 岩 部 で あ る. 堆 積 組 相SR(解 釈:砂 質 河 川 堆 積 物):ト ラ フ型 斜 交 層 理 や リップ ル葉 理,平 行 葉 理 の 発 達 す る砂 岩 か ら塊 状 ま た は リ ッ プ ル 葉 理,平 行 葉 理 が 発 達 し,炭 質 物 や根 痕,材 化 石 等 を含 む泥 岩 や 細 粒 砂 岩 泥 岩 互 層 へ 上 方 細 粒 化 す るユ ニ ッ トが 累 重 す る(図8,①,②;図9,①, ②).し ば しば 亜 炭 層 を挟 む.砂 質 部 は トラ フ型 に下 位 を 削 り込 む.こ れ らの 特 徴 か ら堆 積 組 相GR同 様,河 川 の 堆 積 物 と解 釈 し た.堆 積 組 相GRと 比 較 して単 層 の厚 さ が薄 く,礫 を含 ま な い こ と は,堆 積 組 相GR堆 積 時 に 比 べ 河 川 の 運 搬 力 が弱 か っ た こ とを 示 唆 して い る.氾 濫 原 堆 積 物 と考 え られ る泥 岩 部 中 に は ま れ に逆 級 化 し,炭 質 物 を 多 く含 む 細 ∼ 中 粒 砂 岩 が挟 在 す る.こ れ は洪 水 時 に堆 積 し た 自 然 堤 防 堆 積 物(伊 勢 屋,1982)と 考 え られ る.堆 積 組 相GRお よ びSRに お い て,全 体 を 通 して 炭 質 物 や 材 化 石 が 認 め られ る こ とは,こ の河 川 周 辺 に湿 地 や 森 林 が 広 が って い た こ と を示 唆 して い る.特 に,堆 積 組 相SR中 の 砂 岩 の 上 面 に は,サ イ や ワ ニ,シ カ,ゾ ウ, トリな ど の足 跡 化 石 が 認 め られ る(香 住 町,2005).生 物 活 動 が盛 ん だ った もの と考 え られ る. 図7① 堆 積 組相GRの 礫 岩 部 に認 め られ る トラ フ型 斜 交 層 理 ② 堆 積 組相GRの 礫 岩 部 に認 め られ る泥 岩 の 偽 礫. 図8① 堆 積 組 相SRの 砂 岩 部 に認 め られ る根 痕 ② 堆 積 組 相SRに 認 め られ る材 化 石

堆 積 組 相LM(解 釈:湖 沼 堆 積 物･氾 濫 原 堆 積 物): 平 行 葉 理 と一 部 リップ ル 葉 理 が発 達 し,植 物 片 を含 む泥 岩 卓 越 砂 岩 泥 岩 互 層 か らな る.粗 粒 の砕 屑 物 を ほ とん ど 含 ま な い.単 層 が1∼3cmと 薄 く,リ ップ ル 葉 理 の波 高 も5mm以 下 と小 さ い.流 れ や波 の影 響 を ほ とん ど受 け な い湖 沼 や そ の周 辺 の 低 湿 地,河 川 の氾 濫 原 の堆 積 物 と解 釈 され る(Collinsonetal.,2006な ど). 堆 積 組 相DEB(解 釈:土 石 流 堆 積 物):塊 状 不 淘 汰 な 基 質 支 持 礫 岩 か らな る(図10,①).礫 径3cm∼70cm の 安 山岩 の 亜 円礫 ∼亜 角 礫 お よ び5cm前 後 の 凝 灰 岩,流 紋 岩 お よ び 花n岩 の 円 礫 ∼ 亜 円礫 を 主 体 と し,1cm前 後 の チ ャー トや 頁 岩 の 円 礫 を含 む.堆 積 構 造 を 残 した砂 泥 互 層 の偽 礫 を含 む(図10,②).1ユ ニ ッ トの厚 さ は8m 以 上.土 石 流 堆 積 物(MiddletonandHampton,1976; Lowe,1979,1982)と 判 断 した.下 位 の 堆 積 相 か ら陸 に堆 積 した も の と考 え られ る. 堆 積 組相R/PYR(解 釈:河 川 堆 積 物/火 砕 流 堆 積 物): 塊 状 不 淘 汰 で 軽 石 を 含 む 火 山礫 凝 灰 岩 お よ び 凝 灰 岩,ト ラ フ型 斜 交 層 理 の発 達 した凝 灰 質 砂 岩 が累 重 す る.こ れ らは珪 長 質 な 火 山砕 屑 物 か らな り,単 源 的 で あ る.塊 状 部 で は軽 石 が しば しば 流 動 変 形 す る.単 層 が 共 産 す る堆 積 物 よ り厚 く,塊 状 不 淘 汰 な軽 石 を 含 む火 山 礫 凝 灰 岩 を 陸 上 に 堆 積 した火 砕 流 堆 積 物(FisherandSchmincke, 1984な ど),塊 状 不 淘 汰 な軽 石 質 凝 灰 岩 か ら トラ フ型 斜 交 層 理 の顕 著 な凝 灰 質 砂 岩 へ 上 方 細 粒 化 す るユ ニ ッ トを 河 川 に よ り移 動 した再 堆 積 物 と解 釈 した. "漣 痕 化 石"と さ れ る 礫 質 河 川 堆 積 物 基 底 部 に 認 め ら れ る 線 構 造 の 形 状 層 理 面 に 見 られ る堆 積 構 造 に は,流 れ の 直 接 の作 用 で 形 成 す る もの や 重 力 や 密 度 差,そ れ に関 連 した せ ん 断応 力 で 形 成 され る もの,生 物 の活 動 に よ って形 成 され る も の 等 が あ るが,特 に単 層 の 上 面 に発 達 す る もの(表 痕) と下 面 に 発 達 す る もの(底 痕)に 大 別 で き る.表 痕 と し て 代 表 的 な 構 造 が 流 れ の ベ ッ ドフ ォ ー ム と して 形 成 す る リ ップ ル や デ ュ ー ンで,し ば しば 河 川 や潮 汐 流,海 流, 重 力 流,波 浪 に よ る複 合 流,風 等 に よ り発 達 す る.底 痕 と して代 表 的 な もの が 流 痕 や荷 重 痕,生 痕 な どで,特 に 流 痕 は水 流 等 に よ る浸 食 作 用 お よ び,水 流 に よ り礫 な ど の 物 体 が 引 きず り等 に よ って 生 じ る(Collinsonetal., 2006な ど).下 浜 に見 られ る線 構 造 に っ い て 記 載 を 行 い, 図9① 平 島 に 分 布 す る堆 積 組 相SRの 砂 岩 上 面 に 発 達 した漣 痕 化 石 と そ れ を踏 ん だ 偶 蹄 類 の足 跡 化 石(赤 破 線).踏 ん だ こ と に よ り リップ ル が 変 形 す る(白 破 線).青 矢 印 は推 定 され る古 流 向. ② 平 島 に 分 布 す る堆 積 組 相SRの 砂 岩 部 に 発達 した トラ フ型 斜 交 層 理.青 い矢 印 方 向 に延 び る. 図10① 堆 積 組 相DEBの 安 山岩 礫(巨 礫) ② 堆 積 組 相DEBに 認 め られ る偽 礫

形 成 メ カ ニ ズ ム を 推 定 す る. 線 構 造 間 の 距 離 と 線 構 造 の 比 高:線 構 造 の 伸 び の 方 向 に 垂 直 方 向 の 断 面 を ス ケ ッ チ し て 凹 凸 を 表 記 し た(図11, 12).計 測 に あ た っ て は 凹 凸 の 比 高 お よ び 線 構 造 の 下 へ の 凸 部 の 間 隔(波 長)を 記 載 し た.間 隔 は 最 大60cm, 最 少15cm,平 均29.7cmで,一 定 で は な い(表1).特 に, 地 点 ④ ∼ ⑦ の 間 で 間 隔 が 広 い も の が 多 い.比 高 に つ い て も規 則 性 は な く,最 大23cm,最 少2cm,平 均 は7.8cm で あ る(表2).特 に 地 点 ③ ∼ ⑥ 付 近 で,最 も 下 に 突 出 し て い る箇 所 と上 に 凹 ん で い る箇 所 の 比 高 が 大 き くな っ て い る.こ の よ うに,線 構 造 の 凹 凸 は不 規 則 で あ る. 線 構 造 の 形 状:線 構 造 の 凹 凸 断 面 の規 則 的 な 対 称 性 は 見 当 た らな い.線 構 造 同 士 は概 ね平 行 に並 ぶ が,一 部 で 線 構 造 が 複 合 して い る箇 所 も認 め られ る(図13,①). 下 へ の 凸部 に注 目 す る と,凸 部 根 元 付 近 で裏 にえ ぐれ入 り込 む形 状 が 認 め られ る線 構 造 もあ る(図13,②). 図11線 構 造 全 景.数 字 は図12の スケ ッチ の 位 置 に 対 応. 表1線 構 造 測 定 区 間(図12)の 波 長 の分 布(単 位cm). 表2線 構 造 測 定 区 間(図12)の 比 高 の 分 布(単 位cm).

考 察 周 辺 で は,下 浜 港 南 側 の平 島 に 顕 著 な漣 痕 化 石 が 認 め られ る(図9,①).波 長 は概 ね5cmで 等 間 隔 で あ る. 波 高 も1cm弱 で一 定 して い る."漣 痕 化 石"と さ れ る線 構 造 の特 徴 は,必 ず しも一 般 的 な 漣 痕 化 石 に見 られ る形 態 的 特 徴 に合 致 しな い.さ らに,平 島 に認 め られ る漣 痕 化 石 は 砂 岩 の 上 部 に 発 達 し,上 位 を シ ル ト岩 で 覆 わ れ て い る.し か し,線 構 造 は 堆 積 組 相GRの 礫 岩 部 基 底 に 発 達 し て お り,下 位 は シ ル ト岩 で あ る.流 れ の 強 さ と ベ ッ ドフ ォ ー ム に は 関 係 が あ り(Harmsetal.,1975;図14), 下 浜 の 線 構 造 の 最 大 間 隔 は 約60cmで あ る.こ れ を 仮 に 漣 痕 と考 え た 場 合,ベ ッ ド フ ォ ー ム と し て は デ ュ ー ン に 区 分 さ れ る.し か し,デ ュ ー ン は 一 般 的 に 細 粒 砂 よ り も 図12下 浜 で観 察 され る線 構 造 の形 状 ス ケ ッ チ.線 構 造 測 定 区 間 は東 西 方 向 で1037cmで あ る.NOOWは 線 構 造 の 伸 び の 方 向 を,水 平 方 向 の間 隔 を示 す 数 値 は線 構 造 の 波 長(間 隔)を,垂 直 方 向 の 数 値 は凹 部 か らの 比 高 を示 す.単 位 はcm.① ∼ ⑧ の露 頭 位 置 は図11を 参 照.

粗 い粒 子 で な い と形 成 し な い と考 え ら れ る(図14).こ れ は,デ ュ ー ンが 形 成 す る水 流 の 高 い流 れ領 域 に お い て は,シ ル トサ イ ズ の粒 子 に堆 積 作 用 が 生 じず,運 搬 も し くは浸 食 さ れ て し ま うか らで あ る(図15).っ ま り,下 浜 に認 め られ る線 構 造 は"漣 痕 化 石"で は な い と判 断 さ れ る. 線 構 造 の 形 成 メ カ ニ ズ ム:線 構 造 は単 層 の下 面 に発 達 して お り底 痕 に分 類 で き る.線 構 造 の 認 め られ る堆 積 相GRは チ ャネ ル堆 積 物 と考 え られ る礫 岩 部 の基 底 や礫 岩 部 中 の トラ フ型 斜 交 層 理 が しば しば下 面 を 削 り込 ん で い る.ま た,礫 岩 部 に シ ル トの偽 礫 を含 む もの もあ り, 下 位 の シル トを礫 岩 部 が 削 り込 ん だ も の と考 え られ る. 線 構 造 は 概 ねN60°W方 向 に平 行 に並 ん で い る.堆 積 相 GR中 に 認 め られ る枝 の残 っ て い る大 型 の材 化 石 か ら古 流 向 を推 定 す る と,材 の方 向 はN72°Wで,水 の 流 れ で 枝 が 引 きず られ,枝 が あ る ほ うが 下 流 側 に あ っ た と考 え れ ば,西 北 西 か ら東 南 東 へ の古 流 向が 考 え られ る(図16, ①).さ らに,礫 岩 部 の 礫 の 覆 瓦 構 造 か ら も概 ね 西 北 西 か ら東 南 東 へ の古 流 向 が 得 られ る(図16,②).堆 積 相 SR中 に認 め られ る 漣 痕 の 方 向 お よ び トラ フ型 斜 交 層 理 の 伸 び の 方 向 も概 ねN60°W∼N70°Wで 西 北 西 か ら東 南 東 へ の古 流 向 を示 す.線 構 造 の 伸 び の方 向 は これ ら古 流 向 と概 ね 一 致 して お り,礫 質 河 川 の チ ャネ ル 部 の基 底 で 水 流 が川 底 を削 り取 った 流 痕(currentscourmark) と考 え られ る(DzulynskiandWalton,1965な ど). 特 に,線 構 造 は下 へ の 凸 部 が鋭 角 で 上 へ の 凸 部 は な だ ら か な た め,削 り込 み が 顕 著 だ っ た もの と考 え られ,ま た, 図13① 線 構 造 の 形 状.線 構 造 が 入 り組 む. ② 矢 印 の 凸 部 根 元 付 近 で裏(矢 印 左 奥)に え ぐれ 入 り 込 む 形 状 が 認 め られ る線 構 造. 図14流 れ の 強 さ と ベ ッ ド フ ォ ー ム の 関 係(Harmsetal.,1975一 部 改 編).

直 線 的 に続 くた め,障 害 物 に よ る流 れ の乱 れ に よ る 削 り 込 み な ど で は な く,比 較 的 速 い 水 流 や そ れ に よ り運 搬 さ れ る粒 子 に よ る削 り込 み に よ り生 じた溝 状 流 痕(gutter cast:Whitaker,1973)と 考 え られ る. 堆 積 環 境 の復 元:調 査 地 域 周 辺 に は礫 質 ∼ 砂 質 河 川 堆 積 物,湖 沼 堆 積 物,土 石 流 堆 積 物 お よ び火 砕 流 堆 積 物 と そ れ らの再 堆 積 物 が分 布 す る.河 川 堆 積 物 や 湖 沼 堆 積 物 中 に植 物 片 や 材 化 石 が 含 まれ る こと,亜 炭 層 を挟 む こ と, 動 物 の足 跡 化 石 が 豊 富 に見 っ か る こ と は,当 時 生 物 生 産 量 が 高 か った こ と を示 唆 して い る.八 鹿 層 ∼ 豊 岡 層 下 部 が 堆 積 した2500万 年 前 ∼1600万 年 前,ア ジ ア大 陸 の縁 辺 が 割 れ,背 弧 凹 地 が形 成 さ れ た(Otofujietal.,1991, Tamakietal.,1992な ど).調 査 地 域 周 辺 は,大 陸 縁 辺 の 凹 地 に位 置 し,河 川 や 湿 地,湖 沼 が 広 が って い た もの と考 え られ る.崖 錐 堆 積 物 を含 まな い こ と は,凹 地 の縁 辺 の断 層 崖 か ら比 較 的 離 れ た位 置 に あ った か,断 層 崖 が す で に崩 壊 ま た は埋 積 して い た こ と を示 唆 して い る.調 査 地 域 周 辺 で は大 き く上 方 に 向 か って 粗 粒 化 す る傾 向 が 認 め られ る.こ れ は 凹 地 の 埋 積 とそ れ に よ る河 川(扇 状 地)の 扇 端 部 か ら扇 央 部 へ の 前 進(Miall,1978)を 示 唆 して い る.っ ま り,は じめ湖 沼 が 広 が って い た と ころ へ 扇 端 部 の 砂 質 河 川 が 流 れ 込 み ,さ らに凹地 の埋積 によ る扇 状 地 の 前 進 に よ り扇 央 部 の 礫 質 河 川 が,さ らに扇 頂 部 で 土 石 流 堆 積 物 が 重 な って い った.弘 原 海 ほ か(1966) で は,八 鹿 層 の下 位 に 位 置 す る高 柳 層 に つ い て,そ の岩 図15流 れ の 強 さ と 粒 子 の 挙 動 の 関 係(Hjulstromlsdiagram;Sundborg,1956一 部 改 編) 図16① 枝 の残 る材 化 石.青 矢 印方 向 が推 定 さ れ る古 流 向. ② 堆 積 組 相GRの 礫 岩 中 に認 め られ る礫 の 覆 瓦構 造.

相 か ら沈 降 部 に扇 状 地 堆 積 物,崖 錐 堆 積 物 お よ び± 石 流 堆 積 物 が堆 積 した と した.八 鹿 層 ∼ 豊 岡層 堆 積 時 に も, 同 様 に凹 地 埋 積 シス テ ムが 発 達 して い た もの と思 われ る. しか しな が ら,調 査 地 域 周 辺 に分 布 す る北 但 層 群 の層 序 の 詳 細 に つ い て は今 後 の 課 題 で あ り,現 段 階 で は構 造 発 達 史 を論 ず る こ とは で き な い.さ らに,調 査 地 域 周 辺 に は堆 積 前 後 ∼ ほ ぼ 同 時 期 に苦 鉄 質 ∼ 珪 長 質 火 山 活 動 が あ り,そ れ が 堆 積 環 境 へ 影 響 を及 ぼ して い るだ けで な く, 当 時 の造 構 場 を記 録 して い る.特 に,下 浜 周 辺 に は 火砕 流 堆 積 物 や 未 固 結 堆 積 物 に貫 入 した安 山岩 と堆 積 物 の接 触 部 付 近 にペ ペ ライ トが 認 め られ,当 時 の 火 山 活 動 を知 る良 い手 が か りに な る こ とが 期 待 され る.今 後,各 地 で 堆 積 学 的 な 検 討 を続 け,日 本 海 全 域 で の構 造 発 達 史 との 比 較 検 討 を 行 っ て い く必 要 が あ る. ま と め 従 来,"漣 痕 化 石"と され て い た香 美 町 香 住 海 岸 の下 浜 に認 め られ る線 構 造 お よ び周 辺 の 砕 屑 岩 類 お よ び 火 山 砕 屑 岩 類 を対 象 に,形 状 解 析 お よ び堆 積 相 解 析 を行 った. 堆 積 相 解 析 の 結 果,周 辺 に分 布 す る砕 屑 岩 類 お よ び 火 山 砕 屑 岩 類 を 堆 積 組 相GR(礫 質 河 川 堆 積 物),堆 積 組 相SR (砂 質 河 川 堆 積 物),堆 積 組 相LM(湖 沼 堆 積 物･氾 濫 原 堆 積 物),堆 積 組 相DEB(土 石 流 堆 積 物),堆 積 組 相R/ PYR(河 川 堆 積 物/火 砕 流 堆 積 物)の5っ に分 類 した. 線 構 造 の 形 状 解 析 の結 果,線 構 造 は漣 痕 化 石 で は な く, 礫 質 河 川 の チ ャネ ル底 に発 達 した 溝 状 流 痕(guttercast) で あ る こ とが 分 か った.こ れ は,日 本 海 拡 大 初 期 の堆 積 環 境 を知 る重 要 な手 が か りで あ る と と もに,当 時 の堆 積 場 や 構 造 発 達 史 を解 明 す る上 で も た い へ ん貴 重 な資 料 で あ る.ま た,こ れ ほ ど大 規 模 に は っ き り と した 流 痕 が露 出 して い る こ と は稀 で あ り,堆 積 学 の発 展 に も寄 与 す る もの と期 待 で き る. 謝 辞 豊 岡市 ジオ パ ー ク調 査 専 門 員 の 三 木 武 行 氏 に は現 地 調 査 に協 力 い た だ い た.京 都 教 育 大 学 の 田 中里 志 教 授,兵 庫県 立 大 学 の 小 林文 夫 教 授 の 両査 読 者 か らは有 益 な助 言･ コ メ ン トを 頂 い た.こ こ に感 謝 の 意 を表 す.な お,こ の 研 究 は香 美 町 受 託 研 究 の 一 環 で行 っ た. 要 旨 従 来,"漣 痕 化 石"と され て い た香 美 町 香 住 海 岸 の下 浜 に認 め られ る線 構 造 お よ び周 辺 の 砕 屑 岩 類 お よ び 火 山 砕 屑 岩 類 を対 象 に,形 状 解 析 お よ び堆 積 相 解 析 を行 った. 堆 積 相 解 析 の 結 果,周 辺 に分 布 す る砕 屑 岩 類 お よ び 火 山 砕 屑 岩 類 を 堆 積 組 相GR(礫 質 河 川 堆 積 物),堆 積 組 相SR (砂 質 河 川 堆 積 物),堆 積 組 相LM(湖 沼 堆 積 物･氾 濫 原 堆 積 物),堆 積 組 相DEB(土 石 流 堆 積 物),堆 積 組 相R/ PYR(河 川 堆 積 物/火 砕 流 堆 積 物)の5つ に分 類 し た. 線 構 造 の形 状 解 析 の結 果,線 構 造 は漣 痕 化 石 で は な く, 礫 質 河 川 の チ ャネ ル底 に発 達 した 溝 状 流 痕 で あ る こ とが 分 か った. 文 献

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