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堆 積 学 研 究,51号,23-38,2000 J.Sed.Soc.Japan,No.51,23-38,2000
関東 平 野 中央 部 大 宮 ・野 田地 域 地 下 浅 部 の更 新 統 堆 積 シー ケ ン ス と構 造 運 動
中澤
努*・遠藤
秀典*
Depositional sequences related to tectonic movements of the
shallow subsurface Pleistocene successions in the
central Kanto Plain, central Japan
Tsutomu Nakazawa* and Hidenori Endo*
Sequence stratigrafic analysis of the subsurface Pleistocene successons in the central
Kanto Plain, which has been subsiding since the Neogene, reveals characteristics of
depositional sequences in an intensely subsiding area.
Seven depositional sequences are recognized in the shallow subsurface Pleistocene
successions in the central Kanto Plain by observation of three cores at Kawaguchi,
Kasukabe, and Noda, 90-110 meters in length. Depositional sequences near the ground
surface are composed mostly of non-marine facies, whereas depositional sequences below
them consist mainly of marine facies formed by a barrier island system. Particularly,
the latter depositional sequences are characterized by the presence of bay ravinement
surfaces and thick lagoon facies overlain by ravinement surfaces. According to the
elevations of ravinement surfaces and bay ravinement surfaces in each boring site, it is
obvious that the study area has been subsiding and Kasukabe district is situated in the
central part of the subsiding area. Moreover, thickness of the lagoon facies is maximum
at Kasukabe. Therefore, the formation of the depositional sequences with a bay
ravine-ment surface and a thick lagoon facies is considered to have been intensely influenced by
tectonic subsidence.
Key words : sequence stratigraphy, sedimentary facies, subsurface succession,
ravine-ment surface, bay ravinement surface, tectonic subsidence, Pleistocene, Kanto Plain
は じ め に 関東 平 野 は,先 新 第 三 系 を基 盤 と した大 規模 な堆 積 盆 地 と して発 達 して きた.こ の堆 積 盆 地 は新 第 三 紀 以 降,中 心 地 を北 西 方 向 へ移 動 させ なが ら も継 続 的 に 沈 降 を 続 け た 結 果 と して 形 成 され た(菊 地, 1980な ど).中 期更 新 世 以 降 の沈 降 の中 心 地 は概 ね 東 京湾 北 部 お よ び埼 玉 県 東 部 と考 え られ て お り,そ 受付:2000年1月19日 受理:2000年3月7日 *地 質調査所環境地質部
Environmental Geology Department, Geological Survey of Japan, Tsukuba 305-8567, Japan
れ ら は 段 丘 堆 積 物 の 上 面 高 度(小 玉 ほ か,1981)あ る い は 地 下 に 分 布 す る 東 京 層 の 砂 礫 層 の 深 度 分 布 (新 堀 ほ か,1970;菊 地 ・貝 塚,1972),考 古 遺 跡 の 埋 没(堀 口,1981)な ど に よ っ て 確 か め ら れ て い る. 関 東 平 野 中 央 部 の 浅 部 地 下 地 質 に つ い て は,古 く か ら ボ ー リ ン グ に よ る調 査 が 行 わ れ て い る.し か し ボ ー リ ン グ コ ア の 詳 細 な 観 察 例 は 少 な く,堆 積 相 に 関 す る 情 報 は 限 られ て い る と い う の が 現 状 で あ る. 今 回,筆 者 ら は,関 東 平 野 中 央 部 の3地 点(埼 玉 県 春 日部 市,川 口 市,千 葉 県 野 田 市:Fig.1)に お い て 実 施 し た ボ ー リ ン グ の コ ア の 詳 細 な 観 察 を 行 い,地 下 浅 部 の 更 新 統 に シ ー ケ ン ス 層 序 学 的 な 解 釈 を 試 み
24 中 澤 努 ・遠 藤 秀 典 2000 た.そ の 結 果,地 下 約100m以 浅 に は,海 水 準 変 動 に 伴 い 形 成 さ れ た 複 数 の 堆 積 シ ー ケ ン ス が 認 め られ た.こ の う ち 海 成 層 が 卓 越 す る堆 積 シ ー ケ ン ス で は,ラ ビ ン メ ン ト面 の 下 位 に ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 と 内 湾 相(ラ グ ー ン 相)が 保 存 さ れ て い た. Nummendal and Swift(1987)は,ベ イ ラ ビ ン メ ン
ト面 は沈 降 域 に お い て 保 存 さ れ る と し て い る.そ こ で 本 稿 で は,こ れ ら ボ ー リ ン グ コ ア に み ら れ る堆 積 相 お よ び 堆 積 シ ー ケ ン ス を 記 載 す る と と も に,ラ ビ ン メ ン ト面 や ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 の 各 ボ ー リ ン グ 間 で の 標 高 差 か ら 調 査 地 域 の 詳 細 な 構 造 運 動 を 推 定 し,こ の 地 域 の 堆 積 シ ー ケ ン ス が 沈 降 運 動 を 反 映 し て 形 成 さ れ た も の で あ る の か を 検 証 した. ボ ー リ ン グ 調 査 地 点 お よ び コ ア の 採 取 ・観 察 方 法 今 回 調 査 を 行 っ た 関 東 平 野 中 央 部 の 大 宮 ・野 田 地 域 に は,小 原 台 面 あ る い は武 蔵 野 面 に相 当 す る台 地 が 広 く分 布 す る.こ れ らの 台 地 は,荒 川,中 川,利 根 川 が 形 成 した 低 地 に よ っ て 隔 て られ て お り,荒 川 低 地 と 中 川 低 地 と に よ っ て 挟 ま れ た 台 地 は 大 宮 台 地,中 川 低 地 と利 根 川 低 地 に挟 ま れ た 台 地 は 下 総 台 地 と 呼 ば れ て い る(Fig.1).段 丘 堆 積 物 上 面 の 高 度 は,埼 玉 県 春 日部 市 付 近 で 最 も低 く,関 東 平 野 全 域 を み て も,こ の 地 域 は,東 京 湾 北 部 と も に 最 も低 い 地 域 に 相 当 す る(Fig.2:小 玉 ほ か,1981).台 地 面 と沖 積 面 と の 比 高 は 概 ね15m以 下 で あ る. 調 査 地 域 付 近 に は,幾 っ か の 断 層 が 推 定 さ れ て い る(Fig.1).こ の う ち ボ ー リ ン グ地 点 に 近 接 す る 主 要 な 断 層 と し て,大 宮 台 地 中 央 部 付 近 を 北 西― 南 東 に延 び る綾 瀬 川 断 層(清 水 ・堀 口,1981)が 挙 げ ら れ る.一 方,中 川 低 地 東 縁 に も,反 射 法 探 査 に よ り, 断 層 が 推 定 さ れ て い る(笠 原 ほ か,1993,遠 藤 ほ か, 1997).こ の2っ の 断 層 に 挟 ま れ た 地 域 は,段 丘 堆 積 物 上 面 高 度 の 最 も低 い 地 域 に 相 当 す る. 今 回,オ ー ル コ ァ ボ ー リ ン グ 調 査 を 行 っ た 地 点 は,川 口市 差 間(GS-KG-1:孔 口 標 高14.01m,深 度 110m),埼 玉 県 春 日部 市 内 牧(GS-KB-1:孔 口 標 高 11.98m,深 度85m),千 葉 県 野 田 市 東 金 野 井 (GS-ND-1:孔 口 標 高15.09m,深 度110m)の3地 点 で あ る(Fig.1,Table 1).こ れ ら は 全 て 台 地 上 か ら の 掘 削 で あ る.こ の う ちGS-KG-1(川 口)は 大 宮 台 地 の 南 東 端 付 近 に 位 置 し,綾 瀬 川 断 層 の 南 西 側 に 位 置 す る.GS-KB-1(春 日部)は 大 宮 台 地 の 北 東 端 付 近 に 位 置 し,綾 瀬 川 断 層 と 中 川 低 地 東 縁 に 推 定 さ れ る 断 層 と の 問 に 位 置 す る.ま た,3地 点 の な か で は 孔 口 標 高 が 最 も 低 い.一 方,GS-ND-1(野 田)は
Fig. 1 Map showing locations of cores. Broken lines indicate distribution of probable active faults after the Research Group of Active Faults of Japan (1991).
25 堆積 学研 究51号 関東平 野 中央 部大宮 ・野 田地域 地下 浅部 の更 新統 堆積 シー ケ ンスと構造 運動 下 総 台 地 の 北 部 に 位 置 し,中 川 低 地 よ り北 東 に 位 置 す る.ま た,今 回 の ボ ー リ ン グ深 度 内(最 大 深 度110 m)に 分 布 す る地 層 は,中 ・上 部 更 新 統 下 総 層 群 に 概 ね 対 比 さ れ る(菊 地 ・貝 塚,1972). コ ア 採 取 に は,主 に 塩 化 ビ ニ ー ル 管(VU75)を 内 管 と し た ビ ッ ト径116mmの ト リプ ル チ ュ ー ブ サ ン プ ラ ー を 使 用 し た(Table 1).コ ア の 採 取 率 は95% 以 上 に 達 し た.採 取 した コ ア は長 さ50cm毎 に 切 断
Fig. 2 Contour map showing elevation (T.P.+,
m) of upper surface of terrace deposits after
Kodama et al. (1981). し た の ち,塩 化 ビ ニ ー ル 管 ご と岩 石 カ ッ タ ー で 半 割 に し観 察 を 行 っ た 。 堆 積 相 と堆 積 環 境 コ ア の 観 察 お よ び 珪 藻 化 石 分 析 の 結 果,大 宮 ・野 田 地 域 の 地 下 約100m以 浅 の 更 新 統 は,海 浜 相,上 部 外 浜 相,下 部 外 浜 相,内 湾 相,湖 沼 相,氾 濫 原 相, 河 成 チ ャ ネ ル 相 と解 釈 さ れ る7種 類 の 堆 積 相 に 区 分 さ れ た(Table2).以 下 に 堆 積 相 を 記 載 を し,そ れ ぞ れ の 堆 積 環 境 に つ い て 記 述 す る. 堆 積 相Ⅰ(海 浜 相)Figs.3-1, 3-2 記 載:分 級 の 良 い 細 粒 ∼ 中 粒 砂 か らな る.平 行 葉 理 あ る い は 低 角 の 斜 交 層 理 が 発 達 し,重 鉱 物 の 濃 集 し た ラ ミナ が 頻 繁 に み られ る.重 鉱 物 の 濃 集 は 本 堆 積 相 ユ ニ ッ トで は 上 部 ほ ど 顕 著 で(Fig.3-1),そ こで は 植 物 根 を 含 む こ とが あ る.ま た,上 位 の 凝 灰 質 泥 層 に 漸 移 す る こ とが 多 い.ま れ に 細 か く破 砕 さ れ た 貝 殻 片 が ラ ミナ に 沿 って 産 出 す る.本 堆 積 相 ユ ニ ッ トの 下 部 に は,生 痕 化 石.Macaronichnus segregatis が 多 産 す る(Fig.3-2). 解 釈:海 浜(beach)の 堆 積 物 に は,打 ち 上 げ 波 や 引 き波 よ っ て,重 鉱 物 の 濃 集 した 低 角 の く さ び 形 斜 交 層 理 が 形 成 さ れ る(Harms et al.,1975,増 田 ・横 川,1988).ま た,海 浜 は,陸 側 の 後 浜(backshore) と海 側 の 前 浜(foreshore)に 細 分 さ れ る が,こ の う ち 後 浜 の 堆 積 物 は,重 鉱 物 の 濃 集 が 顕 著 で,植 物 根
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Table 2 Classification of sedimentary facies in the subsurface Pleistocene successions of the central Kanto Plain.
化 石 を 含 む こ と を 特 徴 とす る(増 田 ・横 川,1988). こ れ は 本 堆 積 相 ユ ニ ッ トの 上 部 の 特 徴 と一 致 す る. 一 方,前 浜 の 堆 積 物 は,従 来,ヒ メ ス ナ ホ リ ム シ の 生 痕 化 石 と さ れ(菊 地,1972),最 近 で は ゼ ン虫 類 の 排 泄 痕 と考 え ら れ て い る(Clifton and Thompson,
1978;奈 良,1994)生 痕 化 石Macaronichnus segre-gatisを 特 徴 的 に 産 す る(菊 地,1972,増 田 ・横 川, 1988).こ れ は 本 堆 積 相 ユ ニ ッ トの 下 部 の 特 徴 と一 致 す る.以 上 の こ とか ら,本 堆 積 相 は海 浜 で 形 成 さ れ た も の と解 釈 で き,特 に 本 堆 積 相 ユ ニ ッ トの 上 部 は 後 浜,下 部 は 前 浜 の 堆 積 物 と 考 え る こ と が で き る.コ ア に 観 察 さ れ る 低 角 の 斜 交 層 理 は く さ び 形 斜 交 層 理 の 可 能 性 が 高 い. 堆 積 相Ⅱ(上 部 外 浜 相)Fig.3-3 記 載:主 と し て 比 較 的 分 級 の 良 い 細 粒 ∼ 中 粒 砂 か ら な り,低 ∼ 高 角 の 斜 交 層 理 が 顕 著 に発 達 す る.セ ッ トの 厚 さ は,コ ア で 確 認 で き る限 りで は10∼50cm で,一 部 の 小 規 模 な セ ッ トは コ ア に お い て も ト ラ フ 型 斜 交 層 理 と 同 定 す る こ と が で き る.セ ッ ト基 底 部 を 中 心 に 粗 粒 砂 ∼ 小 礫 が 混 じ る こ と も多 く,セ ッ ト 内 で は 上 方 に 向 か い細 粒 化 す る. 解 釈:陸 棚 域 沿 岸 の 上 部 外 浜(upper shoreface)で は,沿 岸 洲(l0ngshore bar)の 移 動 に 伴 って ト ラ フ 型 斜 交 層 理 や 平 板 状 の 斜 交 層 理 が 形 成 さ れ る (Clifton et al.,1971;Greenwood and Mittler, 1985).ま た,斜 交 層 理 の セ ッ ト基 底 部 付 近 に は,沿 岸 溝(10ngshore trough)で 堆 積 し た 粗 粒 堆 積 物 を 伴 う(斎 藤,1989).こ れ ら の 特 徴 は 本 堆 積 相 の 特 徴 と 一 致 す る こ と か ら,本 堆 積 相 は 上 部 外 浜 相 と解 釈 す る こ と が で き る.本 堆 積 相 の 斜 交 層 理 は,コ ア で トラ フ型 斜 交 層 理 と判 別 で き る も の 以 外 も,ト ラ フ
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堆 積学 研 究51号 関東 平野 中央部 大宮 ・野 田地域地 下浅 部 の更新 統堆 積 シーケ ンス と構 造運 動
Fig. 3 Core photographs of sedimentary fades in the subsurface Pleistocene of the central Kanto Plain. All scale bars represent 10 cm. 1) Facies type ‡T (beach:
backshore). Low-angle cross stratified, well-sorted, medium-grained sands. Note heavy-mineral concentrations mark stratification. GS-KB-1, depth 49.09-49.29m. 2) Facies type ‡T (beach: foreshore). Well-sorted, medium-grained sands yielding abundant Macaronichnus segregatis. GS-KB-1, depth 70.55-70.75m, 3) Facies type
‡U (upper shoreface). Trough cross stratified, medium-grained sands. GS-KB-1, depth 72.60-72.80m. 4) Facies type ‡V (lower shoreface). Low-angle cross stratified, fine-grained sands. GS-KB-1, depth 76.68-76.88m. 5) Facies type ‡X (lacustrine). Interbedded very fine-grained sands and muds. Thin sand beds often exhibit current ripples. GS-KB-1, depth 22.67-22.87m. 6) Facies type ‡Y (marsh). Peat and peaty muds with abundant plant fossils. GS-KB-1, depth 36.65-36.85m.
28 中 澤 努 ・遠 藤 秀 典 2000 型 斜 交 層 理 あ る い は 平 板 状 斜 交 層 理 の 可 能 性 が 高 い. 堆 積 相Ⅲ(下 部 外 浜 相)Fig.3-4 記 載:分 級 の 良 い 極 細 粒 ∼ 細 粒 砂 か ら な り,ま れ に 層 厚 数cm以 下 の 泥 層 を 挟 む.砂 層 は 塊 状 か,あ る い は弱 い 平 行 葉 理,低 角 の 斜 交 層 理 が 発 達 し,全 体 に雲 母 片 が 目立 っ.細 か く破 砕 さ れ た 貝 殻 片 が 散 在 す る こ と も あ る.砂 層 内 に は,明 瞭 な 基 底 を 持 ち, 基 底 部 か ら上 方 へ 弱 く級 化 す る構 造 が み ら れ る こ と が あ る.泥 層 は本 堆 積 相 ユ ニ ッ トの 下 部 に 挟 ま れ る こ と が 多 い. 解 釈:陸 棚 沿 岸 の 下 部 外 浜(lower shoreface)に は,ス トー ム 時 の 複 合 流 に よ っ て ハ ンモ ッ ク状 斜 交 層 理 あ る い は ス ウ ェ ー ル 状 斜 交 層 理 が 形 成 さ れ る
(Walker and Plint,1992).ま た,そ の よ う な ス トー ム堆 積 物 は主 に粗 粒 シ ル ト∼ 細 粒 砂 か らな る が,基 底 部 に は ス トー ム 時 に 形 成 さ れ た 侵 食 面 と ス トー ム
時 の 洗 い 出 し に よ っ て 形 成 さ れ た 粗 粒 な ラ グ 堆 積 物 が 認 め ら れ,級 化 層 理 が み ら れ る こ と が あ る (Kreisa,1981;Dott and Bougeois,1982).こ れ ら は,本 堆 積 相 の 特 徴 と一 致 す る.ま た,本 堆 積 相 に は 雲 母 片 が 多 く含 ま れ る が,細 粒 の ス トー ム 堆 積 物 に は しば しば 雲 母 片 を 多 く含 む こ と が 知 ら れ て い る (Dott and Bougeois, 1982;奈 良,1998).以 上 の こ と か ら,本 堆 積 相 は概 ね ス トー ム堆 積 物 か ら な る 下 部 外 浜 相 と解 釈 す る こ と が で き る.ま た,泥 層 を 挟 む 部 分 の 堆 積 環 境 は,内 側 陸 棚(inner shelf)に 及 ぶ 可 能 性 も あ る(斎 藤,1989).コ ア に 観 察 さ れ る平 行 葉 理 あ る い は低 角 の 斜 交 層 理 は ハ ン モ ッ ク 状 あ る い は ス ウ ェ ー ル 状 斜 交 層 理 の 可 能 性 が 高 い. 堆 積 相Ⅳ(内 湾 相)Figs.4-2,4-3 記 載:主 と して 極 め て 分 級 の 悪 い 泥 質 砂 あ る い は 砂 質 泥 か ら な り,一 部 で は 泥 質 砂 層 と 泥 層 の 厚 さ 数 cm毎 の 互 層 か ら な る.全 体 に 貝 化 石 を 多 く含 む. 泥 質 砂 ・砂 質 泥 は生 物 擾 乱 が 著 し く,塊 状 で あ る こ と が 多 い.基 底 は侵 食 面 で あ る こ と が 多 く,下 位 の ユ ニ ッ トへ 向 け,巣 穴 化 石 が 発 達 す る.本 堆 積 相 か ら は,Chaetoceros spp.,Paralia sulcata,
Thalassip-nema nitzschioides,C yclotella striataな ど の 珪 藻 化 石 を 多 産 す る. 解 釈:本 堆 積 相 は,泥 分 を 多 く含 む こ と か ら,波 浪 の 影 響 の 小 さ い 環 境 が 考 え られ る.ま た,本 堆 積 相 か ら 多 産 す る 珪 藻 化 石 の う ち,Thalassionema nitzschioidesは 内 湾 指 標 種 群,外 洋 指 標 種 群 の い ず れ に も属 す る が,.Paralia sulcata, Cyclotella striata は 内 湾 指 標 種 群 の 代 表 種,Chaetoceros spp.は 内 湾 指 標 種 群 の 主 要 構 成 種 に 属 す る(小 杉,1988).以 上 の よ う な 珪 藻 化 石 群 集 お よ び 岩 相 か ら,本 堆 積 相 の 堆 積 環 境 は,ラ グ ー ンや エ ス チ ュ ア リー な ど の 内 湾 が 考 え られ る. 堆 積 相Ⅴ(湖 沼 相)Fig.3-5,4-1 記 載:泥 と 極 細 粒 砂 の 厚 さ1∼50cm毎 の 互 層 か ら な る.極 細 粒 砂 層 に は 平 行 葉 理,低 角 の 斜 交 層 理 が 発 達 し,一 部 で は カ レ ン ト リ ッ プ ル が 認 め ら れ る. 泥 層 に は しば し ば 植 物 片 が ラ ミナ 状 に 含 ま れ る.ま た,泥 層 か ら はAulacoseira distans,A.italica,A. ambigua,A.granulataに 代 表 さ れ る珪 藻 化 石 を 多 産 す る.本 堆 積 相 か ら な る ユ ニ ッ トは,上 方 ほ ど 砂 層 が 優 勢 と な り,上 方 に 粗 粒 化 す る傾 向 が 認 め られ る. 解 釈:本 堆 積 相 か ら多 産 す る 珪 藻 化 石 の う ち, Aulacoseira distansお よ びAulacoseira ambigua
は湖 沼 沼 沢 湿 地 指 標 種 群 に 属 し(安 藤,1990),特 に Aulacoseira distansは 山 地 の 湖 沼 に 生 息 す る 種 と い わ れ て い る(Hustedt,1930).ま た,Aulacoseira granulatoは 淡 水 浮 遊 性 種 群 に 属 す る(小 杉, 1988).よ っ て 本 堆 積 相 は 淡 水 湖 沼 の 堆 積 物 と 考 え ら れ る.カ レ ン ト リ ッ プ ル の 発 達 す る砂 層 は,河 川 か ら の 土 砂 の 流 入 に よ っ て 形 成 さ れ た も の と考 え ら れ る. 堆 積 相Ⅵ(氾 濫 原 相)Figs.3-6,4-3 記 載:主 に 塊 状 の 泥 あ る い は 砂 質 泥 か ら な り,極 細 粒 ∼ 中 粒 砂 層 を 挟 む.泥 ・砂 質 泥 は,凝 灰 質 で あ る こ と も多 い.ピ ー ト層 を 挟 む こ と が あ る ほ か,全 体 と して 炭 化 した 植 物 片 を 多 く含 む.し ば し ば 直 立 し た 植 物 根 化 石 を 産 出 す る.泥 層 か ら は,Hantzschia amphioxys, Navicula mutica, Navicula contenta, Rhopalodia gibberula, Aulacoseira italicaな ど の 珪 藻 化 石 を 産 出 す る.泥 層 に 挟 ま れ る 砂 層 は 分 級 が 悪 く,コ ア で は低 ∼ 高 角 の 斜 交 層 理 を 呈 す る こ とが 多 い が,一 部 で は 逆 グ レ ー デ ィ ン グ が 観 察 さ れ る. 解 釈:泥 層 は植 物 根 化 石 を 含 む こ と か ら陸 域 で の 堆 積 が 考 え ら れ る.ま た 産 出 す る 珪 藻 化 石 群 集 も ほ と ん ど 全 て が 淡 水 棲 種 で 構 成 さ れ る.砂 層 に み られ る 逆 グ レ ー デ ィ ン グ構 造 は 洪 水 堆 積 物 の 典 型 的 な 特 徴 で あ る(伊 勢 屋,1982).以 上 の こ と か ら,本 堆 積 相
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堆積 学 研究51号 関東 平野 中央部 大宮 ・野 田地 域地 下浅 部 の更新統 堆 積 シー ケ ンス と構 造運 動
Fig. 4 Photographs of cores showing sequence stratigraphic boundaries. All cores are 50 cm long. 1)
Sequence boundary (SB) formed by fluvial erosion. GS-KB-1, depth 17.5-18.5m. 2) Ravinement surface
(RS). Transgressive lag (T-Lag) deposits overlie the ravinement surface. GS-KG-1, depth 75.5-76.5m. 3)
Bay ravinement surface (Bay RS) formed by retreat of a bay shoreline. Lagoon facies overlie the bay
ravinement surface. Note burrows from lagoon facies. GS-KG-1, depth 52.0-53.0m.
の堆 積 環 境 は,河 川 の 氾濫 原 と考 え られ る.高 角 の 斜 交 層 理 が 発 達 す る砂 層 は小 規模 な河成 チ ャネ ルの 堆積 物 と考 え られ る. 堆積 相Ⅶ(河 成 チ ャネ ル 相)Fig.4-1 記 載:分 級 の悪 い,小 礫 を 含 む細 粒 ∼極 粗 粒 砂 か ら な り,高 角 の 斜交 層理 が 顕 著 に発 達 す る.堆 積 相 の 基 底 は明 瞭 な 侵 食面 とな って い る.斜 交 層理 の セ ッ トの 厚 さ は,コ ア で確 認 で き る限 りで は10∼50cm の こ とが 多 い が,セ ッ トの 厚 さ は上 方 に薄 くな る と と もに,上 方 へ 細粒 化 す る傾 向 が あ る.上 位 に は一 般 に堆 積 相Ⅵ(氾 濫 原相)が 累 重 す る. 解 釈:斜 交 層 理 の発 達 す る分 級 の 悪 い粗 粒 な堆 積 物 か らな る こ と,基 底 が明 瞭 な侵 食 面 で あ る こ と,上 位 に は堆 積 相Ⅵ(氾 濫 原 相)が 累 重 す る こ とか ら, 河 成 の チ ャネ ル堆 積 物 と考 え られ る. 堆 積 シ ー ケ ン ス コ ア に み られ る堆 積 相 の 層 序 学 的 な 変 遷 か ら,調 査 深 度 内 に は7つ の 堆 積 シ ー ケ ン ス が 認 め られ た (Fig.5).本 報 告 で は,こ れ らの 堆 積 シ ー ケ ン ス を 表 層 に 近 い も の か ら順 にDS-A∼DS-Gと 呼 ぶ こ と に す る.こ の う ち 表 層 に近 い 堆 積 シ ー ケ ン スDS-A, DS-B,DS-Dは,ほ と ん ど が 湖 沼 や 河 川 シス テ ム に よ っ て 形 成 さ れ た 陸 成 の 堆 積 相 か らな る.一 方,そ れ よ り 下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス は,バ リ ア ー 島 シ ス テ ム に よ っ て 形 成 さ れ た と 考 え られ る海 成 の 堆 積 相 が 卓 越 し,特 に ラ ビ ン メ ン ト面 の 下 位 に ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 と内 湾 相(ラ グ ー ン相)が 保 存 さ れ て い る こ と を 特 徴 とす る. 以 下 に そ れ ぞ れ の 堆 積 シ ー ケ ン ス に お け る 堆 積 相 の 変 遷 の 詳 細 を 記 載 す る と と も に,そ れ ら の シ ー ケ ン ス 層 序 学 的 な 解 釈 を 行 う.
30 中 澤 努 ・遠 藤 秀 典 2000
Fig. 5 Columnar sections of cores showing stratigraphic distribution of sedimen-tary facies and depositional sequences.
31 堆 積学 研究51号 関 東平 野 中央部 大宮 ・野 田地 域地 下浅 部 の更新 統堆 積 シーケ ンス と構 造運 動 堆 積 シ ー ケ ン スA(DS-A) 分 布:GS-KG-1:標 高14.01∼0.69m(深 度0∼13.32 m) GS-KB-1:標 高11.98∼-6.00m(深 度0∼ 17.98m) GS-ND-1:標 高15.09∼0.64m(深 度0∼14.45 m) 記 載:本 堆 積 シ ー ケ ン ス は,主 に 河 成 チ ャ ネ ル 相 と 氾 濫 原 相 か ら な る(Fig.5).河 成 チ ャ ネ ル 相 は 複 数 の 層 準 で 認 め ら れ る が,特 に 最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 が 最 も層 厚 が 大 き く,堆 積 構 造 も明 瞭 で あ る.基 底 は 明 瞭 な 侵 食 面 と な っ て い る(Fig.4-1).ま た, 河 成 チ ャ ネ ル 相 は上 部 の も の ほ ど シ ル ト質 が 強 い 傾 向 に あ る.氾 濫 原 相 は 凝 灰 質 で 灰 白 色 を 呈 す る こ と が 多 い.本 堆 積 シ ー ケ ン ス 最 上 部 は,茶 褐 色 の ロ ー ム層 か ら な る. 解 釈:本 堆 積 シ ー ケ ン ス は 河 川 シ ス テ ム に よ って 形 成 さ れ た と考 え られ る.最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 の 基 底 が 下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス と の 境 界 と な り,最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 が ほ ぼ 低 海 面 期 堆 積 体 (lowstand systems tract)に 相 当 す る.そ れ よ り上 位 に は,海 進 期 堆 積 体(transgressive systems tract),高 海 面 期 堆 積 体(highstand systems tract)が 含 ま れ る と 考 え られ る が,そ れ ぞ れ の 堆 積 体 の 境 界 は特 定 で き な い. 堆 積 シ ー ケ ン スB(DS-B) 分 布:GS-KG-1:標 高0.69∼-10.05m(深 度13.32 -v24 .06m) GS-KB-1:標 高-6.00∼-13.54m(深 度 17.98∼25.52m) GS-ND-1:標 高0.64∼-9.66m(深 度14.45∼ 24.75m) 記 載:本 堆 積 シ ー ケ ン ス は,主 に 湖 沼 相 か ら な る が,基 底 か ら1∼2mは,貝 化 石 を 多 量 に 含 む 礫 質 堆 積 物 か らな る(Fig.5).礫 質 堆 積 物 の 基 底 は 侵 食 面 と な っ て い る.GS-KG-1で は,下 位 の 堆 積 相(堆 積 シ ー ケ ンス)に 向 け巣 穴 化 石 が 発 達 して い る.湖 沼 相 は極 細 粒 砂 と シ ル トの 細 互 層 か ら な る が,上 部 ほ ど 砂 層 が 卓 越 し,上 方 に粗 粒 化 す る 傾 向 に あ る. 湖 沼 相 の シ ル ト層 か ら は,Aulacoseira distansな ど の 珪 藻 化 石,ク マ シ デ ー ア サ ダ,ハ ン ノ キ,ブ ナ, ニ レ ー ケ ヤ キ を 主 と す る花 粉 化 石 を 多 産 す る . 解 釈:本 堆 積 シ ー ケ ン ス 基 底(礫 質 堆 積 物 の 基 底) は,海 が 最 初 に 侵 入 した 際 に形 成 さ れ た 侵 食 面 と 考 え られ る.し か し,侵 食 面 の 上 位 に は 貝 化 石 を 含 む 礫 質 堆 積 物 を 挟 み 湖 沼 相 が 累 重 す る こ と か ら,こ の 面 が 外 浜 侵 食 面 と は 考 え られ な い た め,こ れ を ベ イ
ラ ビ ン メ ン ト面(Nummedal and Swift,1987;ト 部 ほ か,1995)と す る.侵 食 面 直 上 の 礫 質 堆 積 物 は, ラ グ 堆 積 物 と 考 え られ る.本 堆 積 シ ー ケ ン ス で は ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 が 下 位 シ ー ケ ン ス と の 境 界 と な る.湖 沼 相 は,海 進 ラ グ 堆 積 物 の 上 位 に 直 接 累 重 し て い る こ と か ら,バ リ ア ー 島 シ ス テ ム な ど に よ って 形 成 さ れ た ラ グ ー ン の,流 入 河 川 の 影 響 を 強 く受 け た 箇 所 で 堆 積 し た も の と 考 え る こ と が で き る. な お,本 堆 積 シ ー ケ ン ス の 湖 沼 相 か ら多 産 す る 珪 藻 化 石Aulacoseira distansは 冷 水 性 の 珪 藻 化 石 と 考 え られ て い る(Hustedt,1930な ど).同 じ湖 沼 相 か ら産 出 す る ク マ シ デ ー ア サ ダ,ハ ン ノ キ,ブ ナ, ニ レ ー ケ ヤ キ な ど か らな る 花 粉 群 集 も,本 堆 積 相 が 冷 涼 な 気 候 下 で 堆 積 した こ と を 示 唆 し て い る.こ の 冷 涼 な 気 候 が,海 進 期 の 気 候 で あ る の か,あ る い は 高 海 面 期 後 期 の 気 候 で あ る の か は 判 断 が 難 しい が, こ こ で は 湖 沼 相 が 上 方 粗 粒 化 を 示 す こ と に 注 目 し, 湖 沼 相 を 高 海 面 期 堆 積 体 と した. 堆 積 シ ー ケ ン スC(DS-C) 分 布:GS-KG-1:標 高-10.05∼-24.19m(深 度 24.06∼38.20m) GS-KB-1:分 布 せ ず GS-ND-1:分 布 せ ず 記 載:本 堆 積 シ ー ケ ン ス は,下 位 よ り河 成 チ ャ ネ ル 相 お よ び 貝 化 石 を 含 む 内 湾 相 で 構 成 さ れ る(Fig. 5).河 成 チ ャ ネ ル 相 の 基 底 は 明 瞭 な 侵 食 面 と な って い る.本 堆 積 シ ー ケ ンス はGS-KG-1(川 口)に の み 認 め られ る. 解 釈:本 堆 積 シ ー ケ ン ス は,堆 積 相 の 変 遷 お よ び GS-KG-1に の み 認 め ら れ る こ と か ら,エ ス チ ュ ア リ ー シ ス テ ム に よ っ て 形 成 さ れ た も の と 考 え ら れ る.最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 基 底 の 侵 食 面 が 下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス と の 境 界 と な る.た だ し,今 回 シ ー ケ ン ス 境 界 と し た 侵 食 面 の 下 位 に も河 成 チ ャ ネ ル 相 が 連 続 す る た め,下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス に 顕 著 に 発 達 す る河 成 チ ャ ネ ル 相 も本 堆 積 シ ー ケ ン ス に 含 ま れ る可 能 性 が あ る.河 成 チ ャ ネ ル 相 が 概 ね 低 海 面 期 堆 積 体 に 相 当 し,河 成 チ ャ ネ ル 相 よ り上 位 が 海 進 期 堆 積 体 に 相 当 す る.
32 中 澤 努 ・遠 藤 秀 典 2000 堆 積 シ ー ケ ン スD(DS-D) 分 布:GS-KG-1:標 高-24.19∼-35.03m(深 度 38.20∼49.04m) GS-KB-1:標 高-13.54∼-35.58m(深 度 25.52∼47.56m) GS-ND-1:標 高-9.66∼-27.55m(深 度 24.75∼42.64m) 記 載:本 堆 積 シ ー ケ ン ス は,河 成 チ ャ ネ ル 相 お よ び 氾 濫 原 相 か らな る(Fig.5).最 下 部 は 河 成 チ ャ ネ ル 相 か らな り,基 底 に は侵 食 面 が 形 成 さ れ て い る.特 にGS-KG-1で は,最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル の 下 刻 量 が 他 の ボ ー リ ン グ地 点 に比 べ 極 め て 大 き く,チ ャ ネ ル 堆 積 物 の 層 厚 も10mに 達 す る.一 方,中 ・上 部 は 主 に氾 濫 原 相 か らな り,ピ ー ト層 や 薄 い 河 成 チ ャ ネ ル 相 を 挟 む.上 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 は発 達 が よ く 側 方 へ の 連 続 性 も よ い.今 回 観 察 した3本 の ボ ー リ ン グ コ ア に は,本 堆 積 シ ー ケ ン ス 中 に海 成 の 堆 積 物 は 認 め られ な い. 解 釈:本 堆 積 シ ー ケ ン ス は 河 川 シ ス テ ム に よ っ て 形 成 さ れ た と 考 え られ る.最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 の 基 底 が 下 位 の 堆 積 シ ー ケ ンス と の 境 界 と な り,河 成 チ ャ ネ ル 相 は,ほ ぼ 低 海 面 期 堆 積 体 に相 当 す る と考 え ら れ る.た だ しGS-KG-1の 厚 い チ ャ ネ ル 堆 積 物 は い くっ か の チ ャ ネ ル 堆 積 物 が 癒 着 して い る可 能 性 が あ る.GS-KB-1お よ びGS-ND-1に お け る 最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル は,GS-KG-1の 河 成 チ ャ ネ ル に 比 べ 小 規 模 で 下 刻 量 も極 め て 小 さ い た め,海 進 期 に 形 成 さ れ た 可 能 性 が 高 い.よ っ てGS-KB-1,GS-ND-1の 本 堆 積 シ ー ケ ン ス 最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相,お よ び そ れ よ り上 位 の 地 層 は,海 進 期 堆 積 体 を 主 体 と し, 高 海 面 期 堆 積 体 を 含 む と も考 え られ る.た だ し,そ れ ぞ れ の 堆 積 体 の 境 界 は特 定 で き な い.な お 本 堆 積 シ ー ケ ン ス 上 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 は発 達 が よ く側 方 へ の 連 続 性 も よ い た め,こ の 河 成 チ ャ ネ ル 形 成 時 に 小 規 模 な 海 水 準 の 低 下 が あ っ た 可 能 性 が あ る. 堆 積 シ ー ケ ン スE(DS-E) 分 布:GS-KG-1:標 高-35.03∼-42.73m(深 度 49.04∼J56.74m) GS-KB-1:標 高-35.58∼-52.02m(深 度 47.56∼64.00m) GS-ND-1:標 高-27.55∼-57.91m(深 度 42.64∼73.00m) 記 載:本 堆 積 シ ー ケ ンス に は,下 位 よ り,河 成 チ ャ ネ ル 相,氾 濫 原 相,内 湾 相,下 部 外 浜 相,上 部 外 浜 相,海 浜 相,氾 濫 原 相 へ の 変 遷 が 認 め られ る(Fig. 5)｡こ の う ち 最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 お よ び氾 濫 原 相 はGS-ND-1に お い て 顕 著 に 発 達 し,河 成 チ ャ ネ ル の 下 刻 も大 き い が,GS-KG-1で は 河 成 チ ャ ネ ル 相 の 発 達 が 極 め て 悪 く,GS-KB-1で は,河 成 チ ャ ネ ル 相,氾 濫 原 相 と も欠 如 して い る.一 方,本 堆 積 シ ー ケ ンス 中 部 の 内 湾 相 も,下 位 の 氾 濫 原 相 に侵 食 面 を 介 し て 累 重 す る(Fig.4-3).内 湾 相 か ら は下 位 に 向 け 巣 穴 化 石 が 顕 著 に 発 達 し て い る.GS-KB-1で は, 本 堆 積 シ ー ケ ン ス 最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 お よ び 氾 濫 原 相 が 欠 如 して い る た め,内 湾 相 が 下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス に 直 接 累 重 す る.内 湾 相 の 上 位 は,粗 粒 堆 積 物 を 挟 ん で,下 部 外 浜 相 が 累 重 す る.粗 粒 堆 積 物 はGS-ND-1で 特 に 顕 著 に 発 達 し,層 厚2mに 達 す る 貝 化 石 を 含 む 細 ∼ 中 礫 か ら な る.基 底 は 侵 食 面 と な っ て い る.本 堆 積 シ ー ケ ン ス 最 上 部 の 氾 濫 原 相 は 主 に 凝 灰 質 泥 層 か ら な り,下 位 の 海 浜 相 の 砂 層 か ら漸 移 す る. 解 釈:本 堆 積 シ ー ケ ンス は下 部 が 河 川 シ ス テ ム,上 部 は 基 底 に 内 湾 相 が 広 く分 布 す る こ と か らバ リ ア ー 島 シ ス テ ム に よ っ て 形 成 さ れ た と考 え られ る.つ ま り 内 湾 相 は バ リ ア ー 島 に よ っ て 外 海 か ら隔 て ら れ た ラ グ ー ンで 形 成 さ れ た と 考 え られ る.本 堆 積 シ ー ケ ン ス 最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 基 底 が 下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス と の 境 界 と な る.一 方,内 湾 相(ラ グ ー ン相) 基 底 は.本 堆 積 シ ー ケ ンス に お い て 最 初 に 海 が 侵 入 し た と き に 形 成 さ れ た 侵 食 面 と 考 え ら れ る.し か し,侵 食 面 上 位 が 内 湾 相(ラ グ ー ン相)で あ る こ と か ら,こ の 面 が 外 浜 侵 食 面 と は 考 え ら れ な い た め, これ を ベ イ ラ ビ ンメ ン ト面 と す る.下 位 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 お よ び 氾 濫 原 相 が 欠 如 す るGS-KB-1で は, 内 湾 相(ラ グ ー ン相)基 底 の ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 が 下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス と の 境 界 と な る.ま た,下 部 外 浜 相 下 位 の 粗 粒 堆 積 物 基 底 は,そ の 上 位 が 外 浜 相 で あ る こ と か ら,外 浜 侵 食 に よ って 形 成 さ れ た ラ ビ ン メ ン ト面 と解 釈 で き,ラ ビ ン メ ン ト面 直 上 の 粗 粒 堆 積 物 は海 進 ラ グ 堆 積 物 と 考 え る こ と が で き る.最 大 海 氾 濫 面(maximum flooding surface)は,下 部 外 浜 相 の 最 も細 粒 の 層 準 と 考 え られ る が,こ こ で は単 に 上 方 へ 粗 粒 化 す る た め,最 大 海 氾 濫 面 は ラ グ 堆 積 物 直 上 と考 え られ る. 本 堆 積 シ ー ケ ン ス の う ち,最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 が ほ ぼ 低 海 面 期 堆 積 体 に 相 当 す る.氾 濫 原 相 か ら 内 湾 相(ラ グ ー ン相),そ して 最 大 海 氾 濫 面 ま で が 海 進 期 堆 積 体 に 相 当 し,そ れ よ り上 位 が 高 海 面 期 堆 積
33 堆 積学 研究51号 関東平 野 中央部 大 宮 ・野 田地域 地下浅 部 の更新 統 堆積 シー ケ ンスと構造 運動 体 と考 え ら れ る. 堆 積 シ ー ケ ン スF(DS-F) 分 布:GS-KG-1:標 高-42.73∼-66.29m(深 度 56.74∼80.30m) GS-KB-1:標 高-52.02m∼ 下 限 不 明(深 度 64.00m∼ 下 限 不 明) GS-ND-1:標 高-57.91m∼ 下 限 不 明(深 度 73.00m∼ 下 限 不 明) 記 載:こ の 堆 積 シ ー ケ ン ス に は,堆 積 シ ー ケ ン スD と 同 様 に,下 位 よ り河 成 チ ャ ネ ル 相,氾 濫 原 相,内 湾 相,下 部 外 浜 相,上 部 外 浜 相,海 浜 相,氾 濫 原 相 へ の 変 遷 が 認 め られ る(Fig.5).こ の う ち 最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 お よ び 氾 濫 原 相 は,GS-ND-1に お い て 顕 著 に 発 達 す る が,GS-KG-1で は欠 如 して い る. ま た,GS-KB-1で は,他 の2本 に 比 べ ボ ー リ ン グ深 度 が 小 さ い た め,河 成 チ ャ ネ ル 相,氾 濫 原 相 と も に ボ ー リ ン グ 深 度 内 に は 確 認 で き な い.GS-ND-1に お い て も,河 成 チ ャ ネ ル の 下 限 は観 察 で き な い が,基 底 に は 侵 食 面 が 形 成 さ れ て い る も の と思 わ れ る.一 方,本 堆 積 シ ー ケ ン ス 中 部 の 内 湾 相 も,下 位 の 堆 積 相 を 侵 食 面 で 覆 う.ま た 内 湾 相 か ら下 位 の 堆 積 相 に 向 け 巣 穴 化 石 が 顕 著 に 発 達 して い る.GS-KG-1で は,下 位 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 と氾 濫 原 相 が 欠 如 して い る こ とか ら,下 位 の 堆 積 シ ー ケ ンス に 内 湾 相 が 直 接 累 重 す る.一 方,内 湾 相 の 上 位 に は,貝 化 石 の 密 集 層 を 介 し て 下 部 外 浜 相 が 累 重 す る(Fig.4-2).貝 化 石 の 密 集 層 の 基 底 は 侵 食 面 と な っ て い る.下 部 外 浜 相 の 上 位 に あ た る 上 部 外 浜 相 は,上 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス に 比 べ,礫 質 が や や 強 い 傾 向 が あ る.本 堆 積 シ ー ケ ン ス 最 上 部 は 主 に 凝 灰 質 の 泥 層 か ら な り,下 位 の 海 浜 相 か ら漸 移 す る.な お,GS-KB-1は 深 度85 mま で の た め,本 堆 積 シ ー ケ ン ス の 下 部 外 浜 相 か ら 上 位 の み 観 察 さ れ る. 解 釈:本 堆 積 シ ー ケ ンス は下 部 が 河 川 シ ス テ ム,上 部 は 基 底 に 内 湾 相 が 広 く分 布 す る こ と か らバ リァ ー 島 シ ス テ ム に よ っ て 形 成 さ れ た と考 え ら れ る.上 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス と 同 様 に,内 湾 相 は バ リア ー 島 に よ っ て 外 海 か ら隔 て られ た ラ グ ー ン で 形 成 さ れ た と 考 え られ る.最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 基 底 に 予 想 さ れ る 侵 食 面 が,下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス と の 境 界 と な る.ま た 本 堆 積 シ ー ケ ンス 中 部 の 内 湾 相(ラ グ ー ン 相)基 底 は 本 堆 積 シ ー ケ ンス に お い て 最 初 に 海 が 侵 入 し た 面 で あ る が,こ の 面 の 上 位 が 内 湾 相(ラ グ ー ン相)で あ る こ と か ら,上 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス の 解 釈 と 同 様 に,こ の 面 を ベ イ ラ ビ ンメ ン ト面 と す る. 河 成 チ ャ ネ ル 相 お よ び 氾 濫 原 相 が 欠 如 す るGS-KG-1で は,ベ イ ラ ビ ンメ ン ト面 が 下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス と の 境 界 と な る.貝 化 石 密 集 層 は,上 位 が 外 浜 相 で あ る こ と か ら,海 進 ラ グ 堆 積 物 と考 え る こ と が で き,そ の 基 底 は ラ ビ ン メ ン ト面 と解 釈 で き る.最 大 海 氾 濫 面 は,下 部 外 浜 相 の 最 も細 粒 の 層 準 と考 え ら れ る. 本 堆 積 シ ー ケ ン ス で は,最 下 部 の 河 成 チ ャ ネ ル 相 が ほ ぼ 低 海 面 期 堆 積 体 に 相 当 す る.氾 濫 原 相 か ら 内 湾 相(ラ グ ー ン相),そ し て 最 大 海 氾 濫 面 ま で が 海 進 期 堆 積 体 に 相 当 し,そ れ よ り上 位 が 高 海 面 期 堆 積 体 と考 え ら れ る. 堆 積 シ ー ケ ン スG(DS-G) 分 布:GS-KG-1:標 高-66.29m∼ 下 限 不 明(深 度 80.30m∼ 下 限 不 明) GS-KB-1:ボ ー リ ン グ 深 度 内 で は 確 認 で き な い. GS-ND-1:ボ ー リ ン グ 深 度 内 で は 確 認 で き な い. 記 載:本 堆 積 シ ー ケ ンス は,今 回 行 っ た ボ ー リ ン グ の 深 度 内 で は,GS-KG-1に 部 分 的 に観 察 さ れ る に す ぎ な い.観 察 で き る範 囲 内 で は,下 位 よ り 内 湾 相, 貝 化 石 密 集 層,下 部 外 浜 相,上 部 外 浜 相,海 浜 相 か ら な る(Fig.5). 解 釈:本 堆 積 シ ー ケ ン ス は,バ リア ー 島 シ ス テ ム に よ って 形 成 さ れ た と考 え られ る.貝 化 石 密 集 層 が 海 進 ラ グ 堆 積 物 で,そ の 基 底 は ラ ビ ン メ ン ト面 と考 え られ る.下 部 外 浜 相 の 最 も細 粒 の 層 準 が 最 大 海 氾 濫 面 と な る.内 湾 相(ラ グ ー ン相)か ら最 大 海 氾 濫 面 ま で が 海 進 期 堆 積 体,そ れ よ り上 位 が 高 海 面 期 堆 積 体 と 考 え られ る. ボ ー リ ン グ コ ア に み ら れ る 堆 積 シ ー ケ ン ス の 特 徴 以 下 に 前 章 で 述 べ た 堆 積 シ ー ケ ン ス の特 徴 を 要 約 す る. 今 回 観 察 した3本 の ボ ー リ ン グ コ ア に み られ る堆 積 シ ー ケ ン ス の う ち,表 層 に 近 い 堆 積 シ ー ケ ン ス DS-A,DS-B,DS-Dは,ほ と ん ど が 陸 成 の 堆 積 相 で 構 成 さ れ て い る(Fig.5).こ の よ う な 堆 積 シ ー ケ ン ス の 特 徴 は,房 総 半 島 を 中 心 に分 布 し,海 成 層 と陸 成 層 の リ ズ ミ ッ ク な 互 層 か らな る 中 ・上 部 更 新 統 下 総 層 群(徳 橋 ・遠 藤,1984)と 比 較 す る と,本 調 査 地 域 が よ り 内 陸 側 の 陸 域 の 影 響 を 強 く う け た 環 境 で
34 中 澤 努 ・遠 藤 秀 典 2000
Fig. 6 Generalized section of typical deposi-tional sequences in DS-E and DS-F. For legend see Fig.5. あ っ た こ と を 示 唆 す る. 一 方,堆 積 シ ー ケ ン スDS-Eお よ びDS-Fに は, そ れ ぞ れ 河 成 チ ャ ネ ル 相,氾 濫 原 相,ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面,内 湾 相,ラ ビ ン メ ン ト面,海 進 ラ グ 堆 積 物, 下 部 外 浜 相,上 部 外 浜 相,海 浜 相 と い う堆 積 相 の 変 遷 が 認 め られ る(Fig.5,6).す な わ ち こ れ ら の 堆 積 シ ー ケ ン ス は,河 川 シ ス テ ム お よ び バ リア ー 島 シ ス テ ム に よ っ て 形 成 さ れ た と 考 え られ る.ま た,こ れ らの 堆 積 シ ー ケ ン ス に 特 徴 的 な の は,ラ ビ ン メ ン ト 面 の 下 位 に 内 湾 相(ラ グ ー ン相)お よ び ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 が 保 存 さ れ て い る 点 で あ る(Fig.6).一 般 に,海 進 に 伴 い 外 浜 環 境 が 陸 側 に後 退 す る場 合,外 浜 侵 食 に よ っ て 下 位 の 地 層 の 一 部 は侵 食 さ れ る.特 に ラ ビ ン メ ン ト面 形 成 直 前 に 堆 積 し た 内 湾 相(ラ グ ー ン相)お よ び ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 は 侵 食 さ れ 地 層 に 残 ら な い こ と が 多 い(Nummendal and Swift, 1987).よ っ て,ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 と 内 湾 相(ラ グ ー ン相)が 保 存 さ れ て い る 堆 積 シ ー ケ ン スDS-E お よ びDS-Fは,特 殊 な 条 件 の 下 で 形 成 さ れ た 可 能 性 が あ る.そ の 形 成 要 因 と してNummendal and Swift(1987)は 急 速 な 基 盤 の 沈 降 を 挙 げ て い る. 堆 積 シ ー ケ ン ス と構 造 運 動
Nummendal and Swift(1987)の 考 え た,ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 が 保 存 さ れ る要 因 は,急 速 な 沈 降 で あ る.す な わ ち,ラ グ ー ン で の 堆 積 が 進 行 し て い る 問 に,続 い て 行 わ れ る外 浜 侵 食 の 下 刻 以 上 に 基 盤 が 沈 降 し た,と い う こ と で あ る.た だ し,海 進 時 の 外 浜 侵 食 は 海 水 準 の 上 昇 速 度 に 大 き く 影 響 さ れ る
(Reading and Collinson,1996).例 え ば 海 水 準 の 上 昇 が 緩 や か な 場 合 は 外 浜 侵 食 に よ る 下 刻 が 著 し い が,上 昇 速 度 の 大 き い 場 合 は 下 刻 量 が 小 さ い こ とが 予 想 さ れ る.ま た,本 調 査 地 域 は 海 成 の 更 新 統 の 分 布 と し て は か な り 内 陸 よ り で,波 浪 の 影 響 の 比 較 的 少 な い 環 境 を 推 定 す る こ と も可 能 な た め,外 浜 侵 食 に よ る下 刻 が 小 さ か っ た 可 能 性 もあ る. そ こ で 本 章 で は,ま ず シ ー ケ ン ス層 序 学 で の 各 種 の 境 界 面 が 構 造 運 動 を 議 論 す る 際 の 基 準 面 と して 妥 当 で あ る か を 検 討 し,適 当 と 考 え られ る 境 界 面 の 各 ボ ー リ ン グ 間 で の 標 高 差 か ら調 査 地 域 の 詳 細 な 構 造 運 動 を 明 らか に す る.そ して,調 査 地 域 の 堆 積 シ ー ケ ン スDS-EやDS-Fに 代 表 さ れ る,ラ ビ ン メ ン ト面 の 下 位 に ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 と 内 湾 相(ラ グ ー ン 相)が 保 存 さ れ て い る 堆 積 シ ー ケ ン ス が, Nummendal and Swift(1987)の 言 う よ う に,沈 降
に 伴 って 形 成 さ れ た も の で あ る の か ど う か を 検 証 す る. シ ー ケ ン ス 層 序 学 的 に お け る 地 層 の 境 界 面 と 構 造 運 動 を 議 論 す る 際 の 基 準 面 と して の 妥 当 性 本 報 告 に お い て 確 認 さ れ た シ ー ケ ン ス 層 序 学 的 な 地 層 の 境 界 面 は,シ ー ケ ン ス 境 界,ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面,ラ ビ ン メ ン ト面,最 大 海 氾 濫 面 の4つ で あ る. この う ち,シ ー ケ ン ス 境 界 は,河 成 チ ャ ネ ル が 形 成 し た 侵 食 面 の こ と が 多 い.た だ し,後 に 形 成 さ れ る ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 が シ ー ケ ン ス 境 界 を 置 き 換 え て い る こ と も あ る.最 大 海 氾 濫 面 は,本 報 告 で は堆 積 物 の 粒 度 が 最 も小 さ い 層 準 と して 認 定 して い る が, 最 大 海 氾 濫 面 の 層 準 を 厳 密 に 認 定 す る の は難 しい. 一 般 に地 層 の 分 布 か ら構 造 運 動 を 議 論 す る場 合 , 河 成 チ ャ ネ ル が 形 成 し た 侵 食 面(一 般 に シ ー ケ ン ス 境 界 を な す)を 基 準 面 に 用 い る こ と が 多 い.し か し 形 成 当 時 の 河 成 チ ャ ネ ル 侵 食 面 の 標 高 は,河 川 の 河 床 勾 配 や 河 川 ご と の 下 刻 量 の 違 い に よ っ て,場 所 に よ り異 な る こ と が 予 想 さ れ る.さ ら に,同 一 堆 積
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堆 積学 研究51号 関東 平野 中央 部大 宮 ・野 田地 域地 下浅 部 の更新 統堆 積 シーケ ンス と構 造運 動
Table3 Elevation(T.P.+)of major sequence stratigraphic surfaces in each core.
シー ケ ンス内 の似 た よ うな 位 置 に あ る河成 チ ャネル が す べ て 同 時 期 の も の か は確 認 で き な い場 合 が 多 い.も しチ ャネル の 形 成 時 期 が異 な れ ば,当 然 の こ と なが ら,そ れ らの基 底面 は対 比 され るべ き もの で は な い.そ の た め河 成 チ ャネル 基底 の侵 食 面 を基 準 面 と して 細 か な構 造 運 動 を議 論 す るの は,ひ とつ の 露 頭 や トレ ンチ な ど の限 られ た ご く狭 い範 囲 な らば 問 題 な いが,広 範 囲 にわ た る場 合 は適 当 で はな い. 一 方 ,ベ イ ラビンメ ン ト面や ラ ビンメ ン ト面 は海 進 に よ って 形 成 され た侵食 面 で あ る.海 進 時 の侵 食 面 も河 川 と同 様 に,海 側 へ 緩 や か に傾 斜 す る と と も に,侵 食 前 の地 形 の影 響 も受 け るが,後 退 す る汀線 に沿 って 侵 食 面 形 成 が 同 時 進 行 す るた め,河 川 の侵 食 面 に比 べ 標 高 の地 域 的 な 差 異 が少 な い と考 え られ る.ま た,侵 食 量 は侵 食 され る側 の岩 相 に も影 響 さ れ るが,中 ・上 部 更 新 統 に代 表 され る未 固結 な堆 積 物 を対 象 とす る な らば,地 域 的 な差 異 は大 き くはな い と考 え られ る.さ らに調 査地 域 にお い て はベ イ ラ ビ ンメ ン ト面 お よ び ラ ビ ンメ ン ト面 は他 の地 層 境 界 よ り も広 範 囲 わ た って 追跡 す る こ とが で き る.以 上 の ことか ら,調 査 地域 にお け る構 造 運 動 を議 論 す る た め の基 準 面 と して は,ベ イ ラ ビンメ ン ト面 あ るい は ラ ビ ンメ ン ト面 を用 い るの が妥 当 で あ る と考 え, 本 報 告 で は これ らの面 に注 目す る こ とに した. シー ケ ン ス層 序 学 的 地 層境 界 面 の標 高 最 初 に,堆 積 シー ケ ンスDS-Bの ベ イ ラ ビ ンメ ン ト面 の標 高 につ い て 検 討 す る.DS-Bの ベ イ ラ ビ ン メ ン トは ラ グ堆 積 物 を 伴 い,明 瞭 な侵 食 面 を形 成 し て い る.ま たDS-Bに 認 め られ る,海 進 時 に 形 成 さ れ た 侵 食 面 は,本 ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面1層 準 の み で あ る.こ の ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 の 標 高 は,川 口 (GS-KG-1),春 日部(GS-KB-1),野 田(GS-ND-1) で,そ れ ぞ れ-10.05m,-13.54m,-9.66mで あ り,春 日部 で 最 も低 い(Table3).川 口 は 野 田 に 比 べ や や 低 い が,野 田 と ほ ぼ 同 じ標 高 と な っ て い る . つ ま り,形 成 当 時 の ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 の 標 高 を ほ ぼ 同 じ と考 え る と,ラ ビ ン メ ン ト面 形 成 以 降 に,春 日部 地 域 が 他 の2点 に 比 べ,相 対 的 に沈 降 し た と 考 え る こ とが で き る. 同 様 に,DS-Eの ラ ビ ン メ ン ト面 や ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 に つ い て も 検 討 を 進 め る.DS-Eに お い て も ラ ビ ン メ ン ト面 お よ び ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 は そ れ ぞ れ1層 準 の み 認 め られ る.堆 積 シ ー ケ ン スDS-E の ラ ビ ン メ ン ト面 が 川 口,春 日部,野 田 の そ れ ぞ れ で,標 高-35.99m,-45.52m,-37.38rnと な る (Table 3).ま た,同 じ くDS-Eの ベ イ ラ ビ ン メ ン ト 面 が,そ れ ぞ れ 標 高-38.17m,-52.02m,-39.31 mと な る.こ の2面 に つ い て も,川 口 と 野 田 は ほ ぼ 似 た よ う な 標 高 で あ る が,春 日部 は そ れ ら に 比 べ 明 らか に 標 高 が 低 い.仮 に ラ ビ ン メ ン ト面 の 海 側 へ の 傾 斜 を 考 慮 に入 れ た と し て も,春 日部 地 域 は他 の2 点 に 比 べ,よ り 内 陸 側 で あ る た め,春 日部 地 域 が 他 地 域 に 比 べ 標 高 が 低 い こ と に 変 わ り は な い.よ っ て 春 日部 地 域 は,他 地 域 に 比 べ 相 対 的 に 沈 降 して い る こ と は確 実 で あ る. さ らに,春 日部 地 域 の 沈 降 様 式 を 知 る た め に,前 述 の 地 層 境 界 の,ボ ー リ ン グ 間 で の 標 高 差 を 検 討 す
36 中 澤 努 ・遠 藤 秀 典 2000 る.川 口 と野 田 にお け る各 基 準 面 の標 高 は ほぼ 同 じ な の で,そ れ ら は野 田 に代 表 させ,こ こで は野 田 と 春 日部 の標 高 差 を検 討 す る と,各 基 準面 にお いて, この2本 の ボ ー リ ング問 の標 高 差 は上 位 よ り,3.88 m,8.14m,12.71mと な って い る(Table3).す な わ ち下 位 の基 準 面 ほ ど,標 高 差 が 大 き い と言 え る. つ ま り基準 面 の 標 高差 は下 位 ほ ど累 積 され て い る こ と にな り,春 日部 地 域 の 沈 降 運 動 は,継 続 的 に行 わ れ た もの と考 え る こ とが で き る. 以 上 の よ うに,春 日部 は,川 口や 野 田 に比 べ各 基 準 面 の標 高 が 低 く,下 位 の基 準 面 ほ ど ボ ー リ ング間 の標 高 差 が 大 き い.よ って 春 日部 は他 の2点 に対 し て 継 続 的 に沈 降 して い る と考 え られ る.こ の よ うな 沈 降 運 動 を 続 け る春 日部 地 域 は,推 定 され る綾 瀬 川 断 層 と中 川 低 地 東 縁 の断 層 と の間 に位 置 す る.ま た 春 日部 地 域 は,段 丘 堆 積 物 上 面 高 度 の 最 も低 い地 域 に相 当 す る(小 玉 ほか,1981).こ れ らの こ とか ら, 今 回 の ボ ー リ ン グ調 査 で 明 らか に な っ た沈 降 様 式 は,関 東 平 野 中 央 部,特 に推 定 され る綾瀬 川 断層 と 中川 低 地 東 縁 の断 層 との 間 の地 域 の構 造運 動 を代 表 して い る もの と考 え られ る. 基 盤 の沈 降 と ア グ ラデ ー シ ョン 基 準 面 の標 高 差 が 下 位 ほ ど累 積 的 で あ る とい う こ と は,沈 降 の中 心 地 に相 当 す る春 日部地 域 の地 層 の 層 厚 が 他 地 域 に比 べ大 き い と い うこ とで もあ る.例 え ば堆 積 シー ケ ンスDS-Eの ラ ビ ンメ ン ト面 の下 位 に分 布 す る内 湾 相(ラ グ ー ン相)は,沈 降 が著 しい 春 日部 にお いて 最 も層 厚 が 大 き い.こ れ を地 層 形 成 プ ロ セ スか ら考 え る と,春 日部地 域 で は,基 盤 の沈 降 と堆 積 に よ り,地 層 の ア グ ラ デ ー シ ョンが生 じた と考 え る ことが で き る.春 日部,川 口,野 田 を含 む 調 査 地 域 は,関 東平 野 全体 か ら考 え た場 合,全 域 が 沈 降 域 に属 す る た め,内 湾相(ラ グー ン相)が 比 較 的 厚 く残 され て い るが,隆 起 域 にお い て は,内 湾 相 (ラ グ ー ン相)は 薄 いか,あ るい は 内湾 相(ラ グ ー ン 相)お よ び ベ イ ラ ビ ンメ ン ト面 が全 て侵 食 され て い る こ とが 予 想 され る. 要 す る に,今 回対 象 と した堆 積 シー ケ ンス の内 湾 相(ラ グ ー ン相)の 層 厚 は沈 降量 に 関係 す る と考 え られ,内 湾 相(ラ グ ー ン相)の 層 厚 の 大 き い 堆 積 シー ケ ンス は,沈 降 の顕 著 な場 に お い て特 徴 的 に形 成 され た と考 え る こ とが で き る.内 湾 相(ラ グ ー ン 相)の 層 厚 が 必 ず しも沈 降運 動 の絶 対 量 を反 映 して い る とは限 らな いが,概 ね堆 積 場 が隆 起 場 で あ るの か あ る い は沈 降 場 で あ る の か の 目 安 に は な る も の と 考 え られ る. ま と め 沈 降 域 で の 堆 積 シ ー ケ ンス の 特 徴 を 明 らか に す る た め,大 宮 ・野 田 地 域 内 の3地 点 に お け る ボ ー リ ン グ コ ア の シ ー ケ ンス 層 序 学 的 な 解 釈 を 試 み た.そ の 結 果,以 下 の よ う な こ と が 明 らか に な っ た. 1.大 宮 ・野 田 地 域 の 地 下 約100m以 浅 に 分 布 す る更 新 統 の 堆 積 相 は,7種 類 に 区 分 で き る.ま た,そ れ ぞ れ は海 浜 相,上 部 外 浜 相,下 部 外 浜 相,内 湾 相, 湖 沼 相,氾 濫 原 相,河 成 チ ャ ネ ル 相 と解 釈 す る こ と が で き る. 2.調 査 地 域 の 地 下 約100m以 浅 に は,7つ の 堆 積 シ ー ケ ン ス が 認 め ら れ た.こ の う ち 表 層 に 近 い 堆 積 シ ー ケ ン スDS-A,DS-B,DS-Dに は 陸 成 の 堆 積 相 が 卓 越 す る.一 方,そ れ よ り下 位 の 堆 積 シ ー ケ ン ス は,バ リア ー 島 シ ス テ ム に よ って 形 成 さ れ た と考 え ら れ る海 成 の 堆 積 相 が 卓 越 し,特 に ラ ビ ン メ ン ト面 の 下 位 に ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 と 内 湾 相(ラ グ ー ン 相)が 保 存 さ れ て い る こ と を 特 徴 と す る. 3.ラ ビ ン メ ン ト面 お よ び ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 を 基 準 面 と し,そ れ ぞ れ の ボ ー リ ン グ地 点 で の 標 高 を と る と,川 口(GS-KG-1)と 野 田(GS-ND-1)は ほ ぼ 同 標 高 で あ る が,春 日部(GS-KB-1)は そ れ ら に 比 べ 明 ら か に 低 い.ま た,下 位 の 基 準 面 ほ ど ボ ー リ ン グ 間 の 標 高 差 が 大 き い.つ ま り調 査 地 域 で は,春 日 部 付 近 を 中 心 と した 基 盤 の 継 続 的 な 沈 降 と堆 積 に よ り,ア グ ラ デ ー シ ョ ンが 生 じ た と考 え ら れ る. 4.沈 降 が 最 も著 し いGS-KB-1地 点 で は,他 地 点 に 比 ベ ラ ビ ン メ ン ト面 の 下 位 に 分 布 す る 内 湾 相(ラ グ ー ン相)の 層 厚 が 大 き い.す な わ ち ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 お よ び 厚 い 内 湾 相(ラ グ ー ン相)が 保 存 さ れ て い る 堆 積 シ ー ケ ン ス は 沈 降 域 を 特 徴 づ け る 堆 積 シ ー ケ ンス で あ り,内 湾 相(ラ グ ー ン相)の 層 厚 は 概 ね 沈 降 量 を 反 映 し て い る. 本 調 査 地 域 に み ら れ る よ う な 特 徴 的 な 堆 積 シ ー ケ ンス が,沈 降 運 動 を 反 映 して 形 成 さ れ た も の で あ る の か と い う検 証 は,今 回 の ボ ー リ ン グ調 査 地 点 の よ う な 継 続 的 な 沈 降 運 動 が 詳 細 に確 認 で き る箇 所 に お い て の み 行 え る も の で あ る.今 後 は,堆 積 シ ス テ ム を 認 識 し た う え で,海 進 期 の 内 湾 相(ラ グ ー ン相) お よ び ベ イ ラ ビ ン メ ン ト面 の 時 空 分 布 を 把 握 す る こ と が,堆 積 盆 発 達 史 の 解 明 に 大 き く貢 献 す る も の と 考 え ら れ る.
37 堆積 学研 究51号 関東平 野 中央 部大宮 ・野 田地 域地 下浅 部 の更新 統堆 積 シーケ ンスと構造 運動 謝 辞 本 稿 を ま と め る に あ た っ て,地 質 調 査 所 資 源 エ ネ ル ギ ー 地 質 部 徳 橋 秀 一 博 士 に は,有 益 な 助 言 を い た だ く と と も に 粗 稿 を 校 閲 し て い た だ い た.千 葉 大 学 理 学 部 芳 賀 正 和 博 士 に は 珪 藻 化 石 に っ い て コ メ ン ト を い た だ い た.以 上 の 方 々 に 厚 く御 礼 申 し上 げ る. な お,珪 藻 化 石 分 析 は パ リ ノ サ ー ベ イ 株 式 会 社 に よ っ て,ボ ー リ ン グ は 大 洋 地 下 調 査 株 式 会 社 お よ び 三 扇 コ ン サ ル タ ン ト株 式 会 社 に よ っ て 行 わ れ た. 文 献 安藤一男,1990:淡 水産珪藻 による環境指標種群 の設定 と古環境 復元へ の応用.東 北地理,42,73-88.
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38 中 澤 努 ・遠 藤 秀 典 2000
関 東 平 野 中 央 部 大 宮 ・野 田 地 域 地 下 浅 部 の 更 新 統 堆 積 シ ー ケ ン ス と 構 造 運 動
中澤 努 ・遠 藤 秀 典,2000,堆 積 学 研 究,No.51,23-38
Nakazawa, T. and Endo, H., 2000 : Depositional sequences related to tectonic movements of the shallow subsurface Pleistocene successions in the central
Kanto Plain, central Japan. Jour. Sed. Soc. Japan, No. 51, 23-38
関 東 平 野 中 央 部(大 宮 ・野 田地 域)の 地 下 浅 部 に 分 布 す る更 新 統 につ い て,3地 点 の ボ ー リ ン グ コ ァ を 基 に,シ ー ケ ンス 層 序 学 的 解 析 を 行 っ た.そ の 結 果,地 下 約100m以 浅 に7つ の 堆 積 シー ケ ンス が 認 め られ た.こ の うち調 査 深 度 内 の上 部 に分 布 す る堆 積 シー ケ ンス は陸 成 の 堆 積 相 が卓 越 す る.一 方,下 部 の 堆 積 シ ー ケ ンス はバ リア ー 島 シス テ ム に よ って 形 成 され た海 成 の堆 積 相 が 卓 越 し,特 に ラ ビ ン メ ン ト面 の下 位 に ベ イ ラ ビ ンメ ン ト面 と比 較 的 厚 い 内 湾 相 (ラ グ ー ン相)が 保 存 さ れ て い る こ とを 特 徴 とす る.ラ ビ ンメ ン ト面 お よ び ベ イ ラ ビ ンメ ン ト 面 の 各 ボ ー リ ン グ間 の標 高 差 か ら,調 査 地 域 は継 続 的 な沈 降 場 で あ る こ とが 明 らか と な っ た. ま た,内 湾 相(ラ グ ー ン相)は 沈 降 の 中心 地 付 近 で 最 も厚 い.よ って,調 査 地 域 み られ るベ イ ラ ビ ンメ ン ト面 と厚 い 内湾 相(ラ グ ー ン相)は,直 後 の外 浜 侵 食 に よ る下 刻 以 上 に基 盤 が 沈 降 す る こ と に よ って 保 存 さ れ た と考 え る こ とが で き る.
