地 理 学 評 論 56-12 819∼834 1983
日本 におけ る最終 問氷期 以降の更新 世海 成段丘 の形成期
-降
起 速 度 に基 づ い た 年代 推
定-三
好
眞
澄*
日本 の 下 末 吉面(S面)よ り下 位 の 更 新 世 海 成 段 丘(上 位 か らI面, II面 と呼 ぶ)は,南 関 東 や 喜 界 島 を除 い て,ほ とん ど放射 年 代 資料 が な く,主 に そ の 相対 的 位置 関 係 に基 づ い て 形成 年 代 が推 定 さ れて い る.一 方, 段 丘 の 形 成 期 が放 射 年 代 測 定 資 料 に よ って 明 らか に な って い る ニ ュー ギ ニ ア,バ ル バ ドス,ニ ュー ヘ ブ リデス に お い て, 125KA段 丘 の 高度 と100KA・80KA・60KA段 丘 の高 度 との関 係 を み る と, Y100=0.82X -14 , Y80=0.63X-15, Y60=0.44X-19の 回 帰 式 が 得 られ た.こ れ らは,そ れ ぞ れ高 い正 の直 線 的 相 関 関 係 を示 し,傾 き は 二 つ の段 丘 の年 代 比 と一 致 す る,し た が って,上 述 の3地 域 で は125KA段 丘 形 成 以 降, 地 盤 の 平 均 的 等 速 隆 起 が 成 立 す る と考 え られ る.
そ こ で,筆 者 は 地 盤 の 等 速 隆 起 の 仮 定 の 庵 とで は,時 代 の 異 な る 二 つ の段 丘 の高 度 比 は年 代 比 を示 す もの と考 え,奥 尻 島,佐 渡 島 な ど 日本 の15地 域 にお い て,こ の 方 法 を 用 い て 形 成 期 が 明 らか で な いI, II面 の 年 代 を 推 定 す る こ とを 試 み た.そ の 結果, S面 とI面 で はYI=0.69X-6, S面 とII面 で はYH=0.47X-7 の 回 帰 式 が 得 られ,そ れ ぞ れS面 高度 と高 い 正 の 直線 的相 関 関係 を 示 した.そ して,両 式 の 傾 きは,年 代 既 知 の地 域 の80KA段 丘, 60KA段 丘 の場 合 の 関係 式 の そ れ と よ く一 致 す る.し た が って, I面 は80KA, II面 は60KAの 氷 河 性 海 面 変 動 に よ る相 対 的 高 海 面 期 に形 成 さ れ た と推 定 さ れ,そ れ ぞ れ 南 関 東 の 小 原 台 面,三 崎 面 に 対 比 され る.な お,100KA段 丘 は本 方 法 で は 認 め られ な か った. Iは じ め に 最 終 間 氷 期 最 盛 期 に 形 成 さ れ た 海 成 段 丘 は,放 射 年 代 測 定 資 料 が 多 く得 ら れ,環 太 平 洋,地 中 海 沿 岸 地 域,あ る い は 太 平 洋 の 島 々 等,世 界 各 地 に お い て, そ の 分 布 が 確 認 さ れ て い る(INQUA, 1979, 1981な ど).ま た,放 射 年 代 測 定 資 料 の 増 加 と と も に,こ れ よ り下 位 の 更 新 世 海 成 段 丘 の 分 布 も明 ら か に な り つ つ あ る.例 え ば,バ ル バ ド ス(Broecker et al.,
1968; Mesolella et al., 1969; James et al., 1971),
ニ ュ ー ギ ニ ア,フ オ ン(Huon)半 島(Veeh and
Chappel1, 1970; Bloom et al., 1974),喜 界 島
(Konishi et al., 1974),カ リ フ ォ ル ニ ア(Kern, 1977
な ど),二 ュ ーヘ ブ リ デ ス(Gaven et al., 1980; Jouannic et al., 1980な ど)等 で は,段 丘 堆 積 物 中 の サ ン ゴ,貝 化 石 の 放 射 年 代 測 定,ア ミ ノ 酸 年 代 測 定 等 か ら,そ れ ら の 形 成 年 代 が100KA, 80KA, 60 KAで あ る こ と が 推 定 され て い る(三 好,1983). 日本 で も,西 津 軽(太 田, 1968; Nakata et al., 1976な ど),佐 渡 島(太 田, 1964),室 戸 半 島(吉 川 ほ か, 1964)な どに お い て,最 終 間氷 期 最 盛 期 に 形 成 さ れ た海 成 段 丘(す な わ ち南 関東 の 下 末 吉 段 丘, 以 下,日 本 の場 合 はS面 と略 称 す る)よ り下 位 の 更 新 世 海 成 段 兵 が 分 布 す る.し か し,南 関 東(町 田 ・ 鈴 木, 1971;町 田, 1973;町 田 ほ か, 1974)と 喜 界 島(Konishi et al., 1974な ど)に お い て100KA, 80KA, 50∼60KA, 36∼45KA(喜 界 島 のみ)の 段
丘 の 年 代 が 明 らか に な って い る が,そ の他 の 地 域 で は,具 体 的 に 段 丘 の形 成期 が 明 らか に され た例 は ほ とん どみ られ な い. 成 瀬(1974, 1981),羽 田野 ほ か(1982)は,西 南 日 本,奥 尻 島,下 北 半 島 な どに お い て, S面 よ り下 位 の 海 成 段 丘 の 年 代 を,ニ ュー ギ ニ ア あ るい は バ ル バ ドスの 海 成 段 丘 の 年 代,す な わ ち100KA, 80KA, 60KAに 対 応 させ て,上 位 か ら順 に80KA, 60KA の 段 丘 で あ る と述 べ て い る.し か し,日 本 の段 丘 に あ て は め る場 合 に,な ぜ100KAの 段 丘 をは ず した * 横 浜 国 立 大 学 ・研
第1図 日本 にお け る最 終 間 氷 期 以 降 の 海 成 段 丘 の 分 布 Fig. 1 Distribution of the last interglacial and younger uplifted
marine terraces in Japan
第2図 海 水 準 変 動 と地 盤 の 隆 起 速 度 との 関 係
Fig. 2 Relationship between emergent marine terraces and sea level fluctuations
の か は 十分 に説 明 され て い な い. 本 稿 で は,年 代 既 知 の バ ル バ ドス,ニ ュー ギ ニ ア, ニ ュー ヘ ブ リデ ス地 域 にお い て,最 終 間 氷 期 最 盛 期 に 形 成 され た段 丘(以 下, 125KA段 丘 と呼 ぶ)1)と, そ れ よ り下 位 の段 丘 との 旧汀 線 高 度 の関 係 を示 す 回 帰 式 を求 め た2).そ して,そ れ に基 づい て 形 成 期 が 明 らか で な い 日本 の い くつ か の地 域 にお け るS面 以 降 の 更 新 世 海 成 段 丘 の年 代 を,地 盤 の等 速 隆 起 を仮 定 して推 定 す る こ とを試 み た.な お,日 本 で も前述 の よ うに,喜 界 島 と南 関 東 で段 丘 形 成 期 が 明 らか に な って い るが,(1)活 断 層 に よ る 旧汀 線 高 度 の 変 位 が著 しい,あ る い は(2)125KA段 丘 そ の も のの 分 布 が 確 認 され て い な い(三 浦 半 島)等 の問 題 が あ り, 年 代推 定 の基 準 とな る よ うな 回帰 式 は求 め られ な か った. S面 の認 定 に 際 して は,従 来 の研 究 を参 照 しな が ら,該 当 地域 の海 成 段丘 群 の 中 で 中位 の高 度 に あ り, 最 も発達 が よ く,段 丘 堆 積 物 が相 対 的 に厚 く,時 に その 基 底 に 埋没 し た 谷 地 形 を 伴 う(太 田 ・成 瀬, 1977)と い う点 を考 慮 した.研 究 対 象 地 域 は,従 来
第1表 日本 のS面 お よびI・II面 の 分 布 に関 す る資 料 表
Table 1 Height of former shorelines, thickness of marine deposits and derived uplift rates for key late Pleistocene uplifted marine terrace localities in Japan
(1):旧 汀 線 高 度,単 位m (2): S面 以 降 の 平 均 隆 起 速 度,単 位m/1,000年, 125KAの 古 海 面 高 度 を+6m と して 計 算 (3):海 成 層 の 最 大 層 厚 *:地 形 図 か ら の読 み 取 り値 **:谷 埋 め堆 積 物
(1): height of former shorelines in meters (2): uplift rate in m/1,000 yrs,, the height of former sea level is estimated at 6m for the last interglacial age (125KA) (3): maximum thickness of marine deposits *: height based on map reading **: fluvial valley infilled by marine deposits
の 諸 研 究 に よ って,段 丘 の発 達 史 的 位 置 付 け,あ る い は 段 丘 堆 積 物 の層 相 の 特 徴 な どか らS面 が 認定 さ れ,な お か つ,そ れ よ り下 位 の 海 成 段 丘 の発 達 が よ い15地 域(第1図,第1表)で あ る,段 丘分 類 は,約 2万 分 の1と 約4万 分 の1の 空 中 写真 に よ る判 読 結 果 と既 存 の分 類 図 とを対 応 させ て 行 な った 。以 下, S面 よ り下 位 の 面 を上 位 か らI面, II面 と呼 ぶ.現 地 調 査 は奥 尻 島,西 津 軽,男 鹿 半 島,佐 渡 島,銚 子 半 島,室 戸 半 島 に お い て実 施 し,主 にS面 よ り下 位 の 段 丘 につ い て,堆 積 物 の層 相,厚 さ,埋 積 谷 の 有
無 に注 目 して行 な っ た. IIS面 以 降 の 海 成 段 丘 の 分 布 本 研 究 対 象 地 域 に お い て は,ほ ぼS面 高 度 が40m 以 上 で,当 時 の古 海 面 高 度 を+6m(Bloom et al., 1974な ど)と して求 め られ る 平 均 隆 起速 度 は0.3m/ KA以 上 で あ る(第1表).こ の隆 起 速 度 は, Machida (1975)の 古海 面 高度 を も と に す る と, S面 か ら60 KA段 丘 ま で の間 の海 成 段 丘 が,現 在 陸 上 に 存 在 す る た ゆ の最 低 値 で あ り3)(第2図)1日 本 以外 の125 KA段 丘 よ り下 位 の更 新 世 海 成 段 丘分 布 地 域 に お け る125KA以 降 の最 低 隆 起 速 度(三 好, 1983)と も一 致 す る.ま た, S面 よ り下 位 の更 新 世 海 成 段 丘 の 段 数 は, 1段 な い し2段 で あ る」 これ らの 段 丘 の発 達 の 特徴 を,段 丘 堆 積 物 が よ く確 認 さ れた 奥 尻 島,西 津 軽,佐 渡 島 を例 に して検 討 す る.な お,こ れ ら3 第3図 奥 尻 島 南 部 に お け る海 成 段丘 分 布 図 と地 形 ・地質 断面 図
Fig. 3 Distribution map and a cross-section of the marine terraces at southern part of Okushiri Island
第4図 西 津 軽 にお け る海 成 段 丘 分 布 図 と地 形.地 質 断面 図 Fig. 4 Distribution map and a cross section of the marine terraces at
Nishi-tsugaru area 地 域 の 中 で, S面 よ り下 位 の海 成段 丘 の発 達 が よい 部 分 を 第3図 ∼第5図 に 示 した. 1. 奥 尻 島(第3図) 奥 尻 島 は,大 佐 渡 西 岸 か ら男 鹿 半 島,西 津 軽 と続 い て い る羽 越 褶 曲 帯 に属 し,海 成 段 丘 の高 度 分 布 か ら南 へ 傾 き下 が る地 殻 運 動 が 推 定 され て い る(宮浦, 1975).本 島 にお い て は,海 成 段 丘 が 島 の 最 高 位 で あ る神 威 山 山頂(標 高584.5m)ま で10段(完 新 世 段 丘 は1段 とみ な す)発 達 す る.そ れ らの う ち,標 高 80m(南 部)∼125m(北 部)の 中位 の 段 丘(宮 浦, 1975 の第4段 丘)が 最 も分 布 が連 続 的 で あ る.そ の 段 丘 堆 積 物 は,一 般 に厚 さ3∼4mの 淘 汰 の よい 砂 層 で, 米 岡東 部 で は基 盤 の谷 を 埋 め る 厚 さ7∼8mの 砂 層 と成層 した 円礫 層 が 確 認 され た.し た が っ て,宮 浦 (1975)も 指摘 して い る よ うに,本 面 がS面 に相 当す る もの と思 わ れ る.こ の下 位 の1面 は,南 部 で 標 高 45m前 後,北 部 で標 高90m位 で,島 の 東 岸 に ほ ぼ 連 続 的 に分 布 す る.本 面 の段 丘堆 積 物 は厚 さ4∼5m で,最 大 礫 径20cm位 の亜 円 礫 お よび 円 礫 か らな る. II面 は,赤 石 岬 以 北 の東 岸 と青 苗 岬 付 近 に局 部 的 に 分 布 し,高 度 はい ず れ も30∼40mで あ る.段 丘 堆 積 物 ば, 2∼3mの 厚 さの淘 汰 の よ い 砂 礫 互 層 で あ る. 2.西 津 軽(第4図) 本 地 域 に は5∼6段 の海 成段 丘(完 新 世 段 丘 は1段 とみ な す)が 発 達 し,各 面 の 旧汀 線 高 度 は,白 神 山 地 か ら南 北 両 方 向 へ 傾 き下 が る(太 田, 1968な ど). そ れ らの 段丘 群 の うち,標 高50∼80mの 中位 の 段 丘(須 磨, 1967MS;太 田, 1968の 第3段 丘; Na-kata et al., 1976のM1段 丘)は,面 の保 存 が 上 位 の面 と比 べ て よ く,全 域 に最 も普 遍 的 に分 布 す る.
第5図 佐 渡 島,二 見 半 島 にお け る海 成 段 丘 分 布 図 と地 形 ・地 質 断 面 図 Fig. 5 Distribution map and a cross-section of the marine terraces
at Futami Peninsula, Sado Island
旧 汀線 は 屈 曲 に 富 み,段 丘 堆 積物 は淘 汰 の よい砂 礫 層 お よび 砂層 で,〓 木 付 近 で は基 盤 の谷 を埋 め て厚 さ10m以 上 に 達 す る.し た が って,須 磨(1967MS) ほ か に よ って 指摘 され て い る よ うに,本 面 がS面 に 対 比 され る と考 え られ る. I面 は標 高40∼50mで, 分 布 が やや 不 連 続 で あ る が,面 の 開 析 は ほ とん ど進 ん で い な い.段 丘 堆 積 物 は,深 浦 付 近 で 基 盤 の 凹 所 を埋 め る厚 さ4∼5mの よ く分 級 され た 砂 礫 層 で あ る.下 位 のII面 は 標 高20m前 後 で,行 合 崎,入 前 崎,立 待 崎 付 近 に の み分 布 す る.本 面 は,平 坦 な波 食 台 状 の基 盤 の上 に不 整 合 に の る厚 さ1.5m以 下 の 亜 角礫 ∼亜 円 礫層 か らな る. 3.佐 渡 島(第5図) 本 地 域 の海 成段 丘 は 島の 西 岸 で 発 達 が よ く, 6段 824
(完新 世 段 丘 を1段 とす る)み られ る(太 田, 1964; 田村, 1979).そ れ らの う ち,標 高70∼120mの 中 位 の段 丘(田 村, 1979のT2段 丘)が 最 も広 く連 続 的 に分 布 す る.本 面 を 構 成 す る堆 積 物 は淘 汰 の よい 砂 礫 層 で,石 花 付 近 で は 基 盤 の谷 を 埋 め て 厚 さ20m 以 上 に 達 す る(田 村, 1979).し た が って 田村(1979) の 見 解 と同 様 に,本 面 がS面 に 相 当 す る と思 わ れ る. 下 位 の1面 は標 高45∼70mで, S面 に次 い で よ く発 達 し,厚 さ2∼5mの 円礫 層 を主 とす る 段 丘 堆 積物 か らな る. II面 は 標 高25∼50mで,石 花,春 日岬, 長 手岬,田 切 須 付 近 に の み分 布 す る.段 丘 堆 積 物 は, 上 位 の1面 よ りい っそ う薄 くな り,基 盤 を切 って の る厚 さ0.5∼1.5mの や や 淘 汰 の 悪 い 亜 円礫 層 で あ る. 以 上3地 域 にお け るS面 よ り下 位 の段 丘 の分 布. 発 達 の特 徴 は,次 の よ うに ま とめ られ る.(1)I面 がS面 に次 い で広 く連 続 的 に発 達 す るの に 対 して, II面 は,分 布 が局 部 的 で あ る.(2)I, II面 の段 丘
堆 積 物 は, S面 の そ れ と比 べ て層 厚 が薄 い.そ して, I面 とII面 を 比 べ る と, I面 の堆 積 物 の方 がII面 の もの よ り相 対 的 に 厚 く,そ の基 底 部 に小 規 模 な が ら 埋 没 谷 を 伴 うこ とが あ る. こ の よ うな地 形 ・段 丘 堆 積 物 の 特 徴 は,男 鹿 半 島 の北 浦,女 川 付 近,銚 子 半 島の 愛 宕 山付 近,お よび 室 戸 半 島 の羽 根岬,行 当岬 な どで の現 地 調 査 に お い て も認 め られ る.さ らに,能 登 半 島 の平 床 付 近(太 田 ・平 川, 1979),紀 伊 半 島 の 阿 田和,三 輪 崎 付 近 (米倉, 1968)な ど,そ の 他 の9地 域 に つ い て も従 来 の 研 究,あ るい は写 真 判 読 か ら同様 の傾 向 が み られ る こ とが明 らか で あ る(第1表). IIIS面 以 降 の海 成 段 丘 の 年 代 1)段 丘 形 成 期 の推 定 方法 放 射 年 代 測 定 資 料 が な い 場 合 に,海 成段 丘 の形 成 期 を 推 定 す るに は,段 丘 形 成 の発 達 史 的 考 察 と地 盤 の 等 速 的 隆 起 ない し等 速 的 傾 動 を仮 定 して ・以 下 の 三 つ の方 法 が あげ ら れ る. (1)海 面 変 化 曲 線 と歴 史 時 代 の 値 か ら外 挿 した 地盤 の隆 起 速 度 を組 み 合 わせ る 方 法(吉 川 ほ か, 1964の 室 戸 半 島 の場 合 な ど) (2)各 段 丘 面 の 傾動 量 と年 代 既 知 の面 の それ と を比 較 す る方 法(太 田 ほ か, 1976;田 村, 1979の 佐 渡 島 の例 な ど) (3)時 代 の異 な る二 つ の 旧汀 線 高 度 の関 係 を示 す 回帰 式 の傾 き に基 づ く方 法(太 田, 1968;太 田 ほ か, 1968な ど) しか し,(1)に つ い て は,絶 対 的 海 面 変 化 曲 線 が 決 ま って い な い 点,(2)に 関 して は,年 代 既 知 の 段 丘 は 完 新 世 海 成 段 丘 で あ る こ とが多 く,そ の 場 合 に 傾 動 量 を求 め られ るだ け の詳 細 な調 査 が行 なわ れて い る所 が少 な く,さ らに 完 新 世 とい う103年 オー ダ ー の短 期 間 の傾 動 量 を,そ の まま104年 オーダーに ま で外 挿 す る こ とが適 当で あ るか,と い う問題 点 が あ る.一 方,(3)の 方 法 は,一 つの 同 時 代 の 段 丘 の 傾 動 量 を算 定 す る場 合(上 述 の(2)の 方 法)と 同 様 に, 古 海 面 高 度 を 考 慮 す る必 要 が な く,な お かつ,太 田 (1968)な どに よ り,年 代 測 定 資 料 は な い が, S面 (M1面)と そ れに よ り上 位 の 海 成段 丘(H1, H2面) の 旧汀 線 高 度 の問 に は,い ず れ もS面 高度 と正 の直 線 的 相 関 関 係 が成 立 す る こ とが 明 らか に な って い る. 同 時 に,そ の 回帰 式 の傾 きが ほ ぼ 同 じで あ る こ とか ら,各 地 のH1面, H2面 は そ れぞ れ同 一 年 代 で あ る こ とが 示 唆 され て い る. そ こで 本 稿 で は, S面 よ り下 位 の更 新 世 海 成 段 丘 の形 成 期 を推 定 す るに は, (3)の 方法 が最 も妥 当 と 考 え,地 盤 の等 速 隆 起 の 仮 定 の も とに, S面 の 旧汀 線 高 度 と,そ れ よ り下 位 のI, II面 の 旧汀 線 高 度 と の 関 係 の 回帰 式 の傾 き か ら, I, II面 の 年 代 を求 め る こ とを試 み た.ま ず,地 盤 の等 速 隆 起 の仮 定 に 関 して,段 丘 形 成 期 が放 射 年 代 測 定 資 料 に よ っ て系 統 的 に明 ら か に な って い る ニ ュー ギ ニア,バ ル バ ドス, ニ ュー ヘ ブ リデ ス の3地 域 に お い て 検 討 した. 825
第2表 バ ル バ ドス,ニ ュ ー ギ ニ ア,ニ ュ ー ヘ ブ リ デ ス に お け る 放 射 年 代(KA B. P.)
Table 2 Radiometric ages of uplifted marine terraces in Barbados, New Guinea and New Hebrides
()内 の 年 代 は 近 くの 放 射 年 代 資 料 か ら の 推 定 年 代 Age: KA B. P. (125), (100), (80), (60): estimated ages from nearest radiometric dating samples
2)段 丘 形 成 期 が既 知 な地 域 の 場 合-ご ユー ギ ニ ア,バ ルバ ドス,ニ ュー ヘ ブ リデ ス に お い て こ ュ ーギ ニ ア,フ ォ ン 半 島 に お い て(第2表) , 125KA段 丘 とそ れ よ り下 位 の 段 丘 と の 旧汀 線 高 度 の 関 係 を求 め た.当 地 域 で は, 6本 の断 面 線 上 の 旧 汀 線 位 置 に お い て,そ の高 度 と放 射 年 代 が 明 らか に な って お り,そ の 中 か ら125KA段 丘 と組 に な る近 接 した下 位 の 段 丘 高 度(100KA段 丘, 80KA段 丘 に つ い て は6点, 60KA段 丘 は4点)を 選 び, X軸 に125KA段 丘 の高 度 を, Y軸 に 下 位 の段 丘 の 高 度 を と った.そ の結 果, 125KA段 丘 と100KA段 丘 の 間 で はY100N=0.77X-5(R=0.99)(第6図-a), 80KA段 丘 の 場 合 はY80N=0.60X-10(R=0 .99) (第6図-b), 60KA段 丘 で はY60N=0.46X-27(R= 0.99)(第6図-c)と い う関 係 が 得 られ た .い ず れ も 相 関 係 数0.99以 上 で, 125KA段 丘 の高 度 と下 位 の 段 丘 の 高 度 との 間 に は,高 い正 の直 線 的 相 関 関 係 が 認 め られ る.ま た,回 帰 式 の傾 き は古 い 段 丘 ほ ど大 き く,か つ,段 丘 の形 成 年 代 比 とよ く一 致 して い る. した が って,当 地 域 にお い て は, 125KA段 丘 形 成 以 降,地 盤 は平 均 的 に等 速 で隆 起 して い る とい う仮 定 が成 立 す る と考 え られ る4). 同 様 の検 討 を,放 射 年 代 測定 資料 が多 く得 ら れて い るバ ルバ ドスに つ い て 行 な った.本 地 域 では,最 終 間 氷 期 最 盛 期 以 降 の放 射 年 代 資 料 が計29点 得 られ て い る(三 好, 1983).そ の う ち, 125KA段 丘 と組 に な り,回 帰 式 を求 め ら れ る のは80KA段 丘 に関 す る5点 の み で あ る.両 段 丘 の 高 度 の 関 係 はY80B= 0.62X-16(R=0.99)(第6図-d)で あ る.相 関 係 数 は0.99以 上 で,両 者 の間 には 高 い 正 の直 線 的 相 関 関 係 がみ ら れ る.そ して,回 帰 式 の 傾 きは,前 記 ニ ュ ー ギ ニ ア の80KA段 丘 の そ れ と よ く一 致 して い る.す な わ ち,二 つ の段 丘 の高 度 比 は,段 丘 の 形 成 年 代比 と合 致 す る. 上 記 の よ うに,形 成 時 代 を異 に す る段 丘 の 回 帰 式 の傾 きが,そ れ ぞ れ125KA段 丘 との形 成 年 代 比 に 826
第6図 ニ ュー ギ ニ ア とバ ル バ ドス に お け る125KA段 丘 と それ よ り下 位 の 面 の 高 度 との 関 係
Fig. 6 Correlation between the heights of former shorelines at different high-sea-level periods in New Guinea and Barbados
等 しい の で あ れ ば,地 盤 は 平均 的 に等 速 で隆 起 して い る とみ な され る.し た が って,隆 起 速 度 の大 小 に か か わ らず,形 成 年 代 が等 しい 段丘 は,同 一 回帰 直 線 上 に の る と考 え られ る.す な わ ち,単 独 で は 回帰 式 を計 算 で きな い バ ルバ ドスの100KA段 丘,お よ び ニ ュー ヘ ブ リデ ス の100KA, 80KA, 60KA段 丘 (第2表)5)に 関 して も,そ れぞ れ 前述 の各 年 代 の関 係 式 に 回 帰 す る と予 想 され る.
これ ら3地 域 の 資 料 を合 わ せ て み る と, 125KA 段 丘 と100AK段 丘 に つ い て はY100=0.82X-14(R
=0 .99)(第7図-a), 80KA段 丘 で はY80=0.63X -15(R=0.99)(第7図-b), 60KA段 丘 に関 して は Y60=0.44X-19(R=0.98)(第7図-c)6)と い う回 帰 式 が得 られ る.相 関 係 数 は0.98以 上 で, 125KA段 丘 の 旧汀 線 高 度 と正 の 直 線 的相 関 関 係 を有 す る.そ して,各 回帰 式 の傾 きは 個 々 の地 域 の場 合 とよ く一 致 し7),段 丘 の形 成 年 代 比 と等 しい.し た が っ て, こ れ ら3地 域 にお い て は,前 述 の 予想 の よ う に125 KA段 丘 形 成以 降,地 盤 の等 速 的 隆 起 が 継 続 して い る こ とが明 ら か とな った.以 下 で は,こ れ ら三 つ の 回帰 式 の傾 き, 100KA段 丘 の 場 合 は0.82, 80KA 段 丘 は0.63, 60KA段 丘 で は0.44,を そ れ ぞ れ の 時 代 の段 丘 の関 係 式 の傾 きの 基 準 値 とす る. 3)日 本 のI・II面 の推 定 年 代 以 上 の検 証 よ り,地 盤 の等 速 隆 起 とい う仮 定 に基 づ い て,形 成 年代 が 明 らか で ない 日本 のI面, II面 の 年 代 を, S面 と両 段 丘 の 旧汀 線 高 度 の関 係 か ら推 定 す る.ま ず,第1図 お よび第1表 に示 した15地 域 の 中で, S面 の 高度 と組 に な るI・II面 の 旧汀 線 高 度 の実 測 値 が 多 くあ る奥尻 島,西 津 軽,男 鹿 半 島, 佐 渡 島,室 戸 半 島 にお い て, S面 とI面 お よびS面 とII面 との高 度 の関 係 を求 め た.な お,段 丘 高 度 の 827
第7図 年 代 既 知 の 地 域 に お け る125KA段 丘 と そ れ よ り下 位 の 面 の 高 度 との 関 係
Fig. 7 Correlation between the heights of former shorelines at different high-sea level periods 資 料 は,第1表 に あ げ た 以 外 に 既 存 の 文 献 中 に 明 記 さ れ て い る も の を す べ て 用 い た8). S面 の 旧 汀 線 高 度 とI面 の そ れ との 関 係 は 奥 尻 島=YOK-I=0.95X-31(R=0.97)(第8図-a) 西 津 軽:YTS-I=0.67X-5(R=0.76)(第8図-b) 男 鹿 半 島:Y0G-I=0.57X+5(R=0.96) (第8図-c) 佐 渡 島:YSA-I=0.69X-6(R=0.94)(第8図-d) 室 戸 半 島:YMU-I=0.66X+5(R=0.90) (第8図-e) と な る.す な わ ち, S面 と1面 の 旧 汀 線 高 度 は 相 関 の 高 い,正 の 直 線 的 相 関 関 係 に あ る.そ し て 奥 尻 島 を 除 く9)4地 域 の 回 帰 式 の 傾 き は,ほ ぼ0.6∼0.7の 間 に 入 り,前 記80KA段 丘 の 傾 き0.63に 近 い. ま た, S面 とII面 の 旧 汀 線 高 度 の 関 係 に つ い て ば II面 の 旧 汀 線 高 度 の 実 測 値 が 少 な い の で, 2地 域 の み に つ い て で あ る が, 奥 尻 島:YOK-II=0.47X-6(R=0.85)(第8図-f) 佐 渡 島:YSA-II=0.50X-11(R=0.78) (第8図-g) と な る.相 関 係 数 が や や 低 い が,二 つ の 段 丘 高 度 の 間 に は,や は り正 の 直 線 的 相 関 関 係 が あ り,両 回 帰 式 の 傾 き は,段 丘 の 形 成 年 代 既 知 の 地 域 の60KA段 丘 の 傾 き0.44と 調 和 的 で あ る.す な わ ち,こ れ ら5
地 域 に お い て は, I面 は80KA, II面 は60KAに 形
成 さ れ た 可 能 性 が 大 き い. さ ら に,第1図 に 示 した15地 域 全 体 に つ い て, S 面 と1面(た だ し,奥 尻 島 の1面 を 除 く),お よ びS 面 とII面 との 旧 汀 線 高 度 の 関 係 を み る と10),前 者 は YI=0.69X-6(R=0.94)(第9図-a),後 者 はYII =0 .47X-7(R=0.91)(第9図-b)と な る.両 式 と もS面 の 高 度 と高 い 正 の 直 線 的 相 関 関 係 を 示 し,そ の 傾 き は 当 然 の こ と で は あ る が,先 に5地 域 で 求 め た 各 式 の 傾 き に 近 い.な お か つ 前 記80KA段 丘, 60 KA段 丘 の 傾 き(0.63, 0.44)と よ く一 致 す る.し た
が っ て,本 研 究 地 域 のI面 は80KA, II面 は60KAの
氷 河 性 海 面 変 動 に よ る 相 対 的 高 海 面 期(Shackleton and Opdyke, 1973な ど)に 形 成 さ れ た と推 定 さ れ, そ れ ぞ れ 南 関 東 の 小 原 台 面 と 三 崎 面(町 田, 1973)に 対 比 で き る と考 え ら れ る.し た が っ て, S面 の す ぐ 下 位 に は80KAの 小 原 台 面 相 当 面 が 分 布 し, 100 KAの 引 橋 面(町 田 ほ か, 1974)に 相 当 す る 海 成 段 丘 828
第8図 日本 の5地 域 にお け るS面 とI・II面 の 高 度 の 関 係
Fig. 8 Correlation between the heights of former shorelines at ditterent high-sea-level periods for five study sites in Japan
は 本 方 法 で は 認 め られ な い11). 以 上 の年 代 推 定 結 果 と段 丘 発 達 ・段 丘 堆 積 物 の 特 色 に基 づ い て, S面 以 降 の海 成 段 丘 の形 成 史 を ま と め た の が第10図 で あ る. 80KAの 小 原 台 面 に相 当 す るI面 が, 15地 域 のい ず れ にお い て もS面 に次 い で 広 く連 続 的 に 分布 し, そ の堆 積 物 は,基 盤 の谷 を埋 めて 厚 さ10mを 超 え る 部 分 も あ る.一 方, 60KAの 三 崎 面 相 当のII面 は, 829
第9図 日本 にお け るS面 とI・II面 の 高 度 の 関 係
Fig. 9 Correlation between the heights of former shorelines at different high-sea-level periods in fifteen localities in Japan
第10図 日本 に お け る最 終 問 氷 期以 降 の海 成 段 丘 の 模 式 断 面 図
Fig. 10 Idialised cross-section of a marine terrace sequence from last interglacial age to the present in Japan
分 布 が局 部 的 で,段 丘 堆 積 物 は 基 盤 を 切 って の る厚 さ1∼2mの 砂 礫 層 で あ る こ とが 多 く,谷 埋 め 堆 積 物 はみ ら れ ない.こ の よ うに,60KA段 丘 の発 達 が 80KA段 丘 に 比 べ て 悪 い とい う傾 向 は,日 本 以 外 の 諸 地 域 に も共 通 して い る(三好, 1983).ま た, Sha-ckleton and Opdyke(1973), Blcsom et al.(1974) あ るい はMachida(1975)の 海 面 変 化 曲 線(第2図) に み られ る よ う に, 80KAが60KAよ り高 海 面期 が明 瞭 で,古 海 面 高 度 も高 い とい うこ と と も調 和 的 で あ る. IVま と め 125KA段 丘 の 旧 汀 線 高度 と,そ れ よ り下 位 の 更 新 世 海 成 段 丘 の 旧 汀 線 高 度 との 関 係 を ま とめ る と, 以 下 の よ うに な る. 1.両 段 丘 の 旧汀 線 高 度 は,常 に 高 い 正 の直 線 的 相 関 関 係 を有 す る.段 丘形 成期 が放 射 年 代 測 定 資 料 に よ って 明 らか に な って い る ニ ュー ギ ニ ア,バ ル バ ドス,ニ ュー ヘ ブ リデ ス に お い て, 125KA段 丘 の 高 度 と100KA・80KA・60KA段 丘 の 高度 との 間 の 回帰 式 を求 め る と, Y100=0.82X-14, Y80=0.63X -15 , Y60=0.44X-19(第7図)と な る.各 式 の 傾 きは,古 い 段 丘 ほ ど大 き く,二 つ の段 丘 の年 代 比 と 一 致 す る.そ の 結 果,こ れ ら3地 域 で は125KA段 丘 形 成以 降,地 盤 の平 均 的 等 速 隆 起 の仮 定 が 成 立 す る. 2.同 様 の方 法 を 日本 のS面 よ り下 位 の年 代 が明 ら か で ない 更 新 世 海 成 段 丘, I・II面,に あ て はめ る と,両 段 丘 の 高 度 は,ニ ュー ギ ニ ア等 と同 様 に, い ず れ もS面 高度 と高 い正 の直 線 的 相 関 関 係 を 示 す (第8図,第9図).そ して,奥 尻 島 の1面 を 除 い て, 各 地 の1面 の 回帰 式 の傾 き は0.6∼0.7に, II面 の そ れ は0.4∼0.5の 間 に 入 り,地 殻 変 動 の 等 速 的 累積 性 が うか が え る.こ の傾 きは,そ れ ぞ れ年 代 既 知 の 地 域 の125KA段 丘 と80KA段 丘, 125KA段 丘 と 60KA段 丘 との間 の関 係 式 の傾 き と一 致 す る.し た が って, I面 は80KA, II面 は60KAの 氷 河 性 海 面 変 動 に よ る相 対 的 高海 面期 に形 成 され た と推 定 され,
それ ぞ れ 南 関 東 の 小原 台面,三 崎 面 に対 比 され る. な お,ニ ュー一ギニ ア な どに分 布 す る100KA段 丘 は
本 方 法 で は 認 め ら れ な い. 本 研 究 を進 め る に あ た り,終 始 御 指 導 を 賜 わ り,原 稿 をみ て い た だ い た 横 浜 国 立 大 学 の 太 田 陽 子 先 生 に 心 か ら 感 謝 い た しま す.ま た,有 益 な 御 助 言 を い た だ い た 田 村 明 子 氏,柳 田 誠 氏,澤 祥 氏 にお 礼 申 しあげ ます. な お,欧 文 要 旨等 は,ニ ュー ジ ー ラ ン ド地 質 調 査 所 の A. Hul1氏 に 校 閲 して い た だ い た.あ わせ てお 礼 申 しあ げ ま す. 本 稿 は, 1981年 度 横浜 国 立 大 学 大 学 院 に お け る 修 士論 文 の 一部 を 加 筆 ・修 正 した もの で あ る.な お, 1982年 度 日本 第 四 紀 学 会 研 究 発 表 会 に お い て,本 研 究 の 骨 子 を発 表 した. (投 稿1983年2月5日) (受理1983年7月2日) 注
1)ニ ュ ー ギ ニ ア のBloom et al. (1974)に よ るVII b面,バ ル バ ドス のBarbados III面. 2)こ の ほ か,カ リ フ ォ ル ニ ア(Kern, 1977; Lajoie et al., 1979な ど)に お い て も,段 丘 の 形 成 年 代 が 明 ら か に な っ て い る が, 125KA段 丘 と組 に な る 下 位 の 段 丘 の 発 達 が 悪 い た め,回 帰 式 を 計 算 す る こ と は で き な い. 3)隆 起 速 度 が0.3m/KAの 場 合,現 在 の 段 丘 高 度 は, 125KA段 丘 が45m, 100KA段 丘 は21m, 80KA段 丘 は17m, 60KA段 丘 は6mで あ る. 4)な お,各 回 帰 直 線 のY切 片 の 値 は,太 田(1968) 等 が 述 べ て い る よ う に,二 つ の 時 期 の 海 面 変 化 量 と広 域 な 地 殻 変 動 量 と の 総 和 とみ な さ れ る.し た が っ て, 125KA-100KA間 で5m, 125KA-80KA 間 は10m, 125KA-60KA間 で は27mで あ る. こ れ をBloom et al.(1974)が 推 定 し た 古 海 面 高 度 に 基 づ い た2期 間 の 海 面 変 化 量(順 に21m, 19 m, 34m)と 比 較 す る と,広 域 な 地 殻 変 動 量 を 加 味 して も 説 明 し に くい よ うな 差 が 残 る.今 後,地 殻 変 動(広 域 的 な も の を 含 め て)の 等 速 性 の 妥 当 性 を 含 め て, Y切 片 の 値 の 意 味 す る と こ ろ を 検 討 し て ゆ き た い. 5)二 ュー ヘ ブ リ デ ス は 各 段 丘 と も2点 ず つ で あ る. バ ル バ ドス の100KA段 丘 に 関 す る 資 料 は4点 あ
る が,そ の う ちChrist Churchの 資 料 は, 125KA 段 丘36mに 対 し て100KA段 丘 が6mと い う値 で, 局 地 的 変 形 が な い 当 地 点 で は 他 と 比 べ て 低 す ぎ る
の で 除 外 した.し た が っ て,残 り3点 で 回 帰 式 は 計 算 し て あ る.
6)バ ル バ ド ス に つ い て は, 60KA段 丘 確 認 地 点 (James et al., 1971)で の125KA段 丘 の 高 度 が 不
明 な の で,含 ま れ て い な い.
7)100KA段 丘 の 傾 き0.82は,ニ ュ ー ギ ニ ア の 0.77と 比 べ て や や 差 が あ る が,旧 汀 線 の 認 定 ・高 度 測 定 の 精 度 か ら み て 有 意 な 差 で は な い と考 え る. 8)計 算 に 用 い た 測 定 点 は,奥 尻 島 のI面 が20点,
II面8点,西 津 軽 のI面 は16点,男 鹿 半 島 のI面 は14点,佐 渡 島 のI面 が36点, II面 が10点,室 戸 半 島 のI面 は15点 で あ る. 9)奥 尻 島 のS面 とI面 の 間 の 回 帰 式 の 傾 き が1に 近 い 理 由 と し て,(1)I面 の 認 定 お よ び そ の 旧 汀 線 高 度 の 計 測 に 問 題 が あ る,あ る い は,(2)S面 形 成 以 降 の 地 盤 隆 起 の 等 速 性 が 成 立 しな い,な ど の 原 因 が 考 え ら れ る. 10)計 算 に 用 い た1面 の 測 定 点 は136点, II面 は43 点 で あ る.
11)既 存 の 海 面 変 化 曲 線(Shackleton and Opdyke, 1973な ど)で100KAは, 125KAの 大 き な 海 進 と 80KAの 海 進 と の 問 に あ っ て,明 瞭 な 海進 期 が 認 め に く く,古 海 面 高 度 は80KAよ り 低 く な っ て い る.そ の 結 果,地 盤 の 隆 起 速 度 が 小 さ い 場 合 に は,現 在, 100KA段 丘 と80KA段 丘 は,ほ ぼ 同 じ 高 度 に 分 布 し て い る可 能 性 が 高 く,段 丘 高 度 の 関 係 か ら 年 代 を 求 め よ う と し た 本 稿 の 方 法 で は, 両 者 を 区 別 で き な か っ た 危 険 性 が 大 き い. 文 献 池 田 安 隆(1977):奄 美 大 島 の 海 岸 段 丘 と第 四 紀 後 期 の 地 殻 変 動.地 学 雑, 86, 383∼389. 今 泉 俊 文(1977):男 鹿 半 島 の 地 殻 変 動 と地 震.東 北 地 理, 29, 35∼44. 太 田 尚 寛(1980):北 海 道 日 高 門 別 付 近 の 段 丘 地 形. 日本 第 四 紀 学 会 講 演 要 旨 集, 10, 54∼55. 太 田 陽 子(1964):大 佐 渡 沿 岸 の 海 岸 段 丘.地 理 評, 37, 226∼242. 太 田 陽 子(1967):土 佐 湾 南 西 岸 の 海 成 段 丘 と 地 殻 変 動.吉 川 虎 雄 編:『 日本 の 地 形 特 性 に 関 す る研 究 』 昭 和41年 度 文 部 省 科 学 研 究 費 総 合 研 究 報 告 書, 74 ∼75 . 太 田 陽 子(1968):旧 汀 線 の 変 形 か らみ た 第 四 紀 地 殻 変 動 に 関 す る 二 ・三 の 考 察.地 質 学 論 集,第2号, 15∼24. 太 田 陽 子(1973):海 成 段 丘 面 上 の 活 断 層 丹 生 山 地 西 縁 お よ び 佐 渡 ヶ 島 の 例.お 茶 の 水 地 理, 14, 10∼15. 太 田 陽 子 ・堀 英 雄(1973):下 北 半 島,夏 泊 半 島 の 海 成 段 丘 と 地 殻 変 動.日 本 第 四 紀 学 会 講 演 要 旨 集, 2, 22. 太 田 陽 子 ・成 瀬 洋(1977):日 本 の 海 成 段 丘-環
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ESTIMATED
AGES
OF
LATE
PLEISTOCENE
MARINE
TERRACES
IN JAPAN,
DEDUCED
FROM
UPLIFT
RATE
Masumi MIYOSIII*
Marine terraces formed during the last interglacial maximum of 125 KA and following
high stands of sea level at 100 KA, 80 KA and 60 KA, are recognized at many localities
throughout
the world (Miyoshi, 1983). In Japan one or two marine terraces (Terrace
I
and Terrace II in descending order for this study) are found at altitudes lower than the
last interglacial
maximum
terrace (S terrace). No radiometric
dating for these terraces,
excluding
Kikai Island (Konishi et al., 1974) and South Kanto (Machida, 1975) has been
made.
The purpose of this paper is to estimate the age of Terrace I and Terrace II in Japan, by
using regression equation gradients (Ota et al., 1968). The gradients are calculated by plot
ting heights of the S terrace against younger shorelines, assuming that the rate of uplift has
been uniform since 125 KA. Fifteen areas are selected in this study (Fig. 1 and Table 1),
where previous work indicates that Terrace I and/or Terrace II are well developed and
heights of former shoreline have been measured.
In order to test the method described above, the relationship
is examined between the
heights of 125 KA terrace and those of younger terraces at New Guinea (Veeh and Chap
pell, 1974; Bloom et al., 1974), Barbados (Broecker et al., 1968; Mesolella et al., 1969) and
Geographical Review of Japan 56-12 819•`834 1983 * Research Student, Yokohama National University.
