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常磐炭田泉地区の“多賀層群”について

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Academic year: 2021

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常磐炭田泉地区の“多賀層群”について    三 井   忍*・大 内 啓 司**

(*文理学部地質学教室.**束北大学理学部地質学古生物学教室)

The so called Taga Group in the Izumi Area of the Joban        Coal-Field, Fukushima Prefecture

       Shinobu MiTSUi* and Keiji OUCHI**

 *InstituteofGeology,Faculりof hiteraはre andScience,KochiUniversity: ** InstituteがGeology and Paleoタz 「∂£y,Faculりi of Science, Tohokuびniversity        Abstract

 The stratigraphic studies on the so called Taga Group (the Izumi Group of Mitsui (1971)) in the Izumi Area of the Joban coal-field, resulted in subdividing that group into two parts here named the Kurosuno and Nagisa formations. The Kurosuno Formation consists mainly of dark gray massive sandy mudstone and muddy sandstone intercalated with thin layers (5-20 cm)of soft rock conglomerate, fine to coarse grained sandstone and pumiceous sandstone. The structure is complex though gentle. The Nagisa Formation is composed mainly of soft rock conglomerate and medium to coarse grained sandstone in the lower part a“d of sandy mudstone and muddy sandstone in the upper. The.Nagisa Formation lies

with unconformity upon the Kurosuno Formation.       。

 Brief descriptions and discussions on the two formations. the Kurosuno and Nagisa, are g沁en with emphasis on their sぽatigraphy, geological structure, correlation, and geological age. Remarks on the problems that have caused confusion in stratigraphic nomenclature, geologic age consideration and correlation are also presented.

       は じ め に  従来,いわゆる多賀層群は常磐炭田において白土層群’(または中山層)堆積後の唯一の中新世の 地層として扱われ,数多くの研究者によって同層群の層序区分の設定が試みられた.しかしなが ら,その区分設定は種々様々で統一されていない.その後,須貝・松井(1953)は中山層と従来の 多賀層群との間にもう1つの堆積輪廻を示す別個の層群が存在する事を提唱し,それを新たに高久 層群と命名し,高久層群(別名旧多賀層群)が多賀層群(別名新多賀層群)によって傾斜不整合に おヽおわれるとした.それ以来,以前にも増して多賀層群の実体について論議されるようになった. すなわち,須貝・松井(1953 ; 1957)は,構造・岩質および含有化石の差異から,多賀・双葉両地 区に分布する多賀層群と,主として石城地区において従来多賀層群として扱われていたものとは別 個のものであり,後者を新たに高久層群と命名し,高久層群は下位の中山層(白土層群)を不整合 におヽおい,上位の多賀層群によって傾斜不整合におおヽわれていると七た.これに対し,半沢(1954 ; 1957)おヽよびKamada (1962)は,須貝・松井(1953 ; 1957)の意見は従来通りの多賀層群に対す る層位学的・古生物学的解釈に対する反証としては不充分であるとし,高久層群を従来通りの多賀 層群の一部として取り扱った.その後しばらくこの両層群間の関係について論議されずにいたが,

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172 高知大学学 告 第20巻 自然科学  第10号 最近, Mitsui (1971)が常磐炭田石城地区における構造地質学的研究を行なった際にこの問題につ いて触れた. Mitsui(1971)は,石城地区に分布する多賀層群(須貝・松井, 1957)が模式地から 離れている事,および,多賀層群の名称が調査者によって種々様々に定義・使用され,非常に混乱 を起こしているとの観点のもとに,同地区に分布する“多賀層群”を「泉層群」と改め,構造的に 明らかに泉層群が高久層群を傾斜不整合にもヽふヽつている現象が泉町田部付近で認められるとして, 須貝・松井(1957)の見解を支持した.このように,最終的にはMitsui (1971)によって高久層群と 多賀層群とは上下関係にある事か明らかにされたが,多賀層群の古生物学的解釈,とくに,その時 代論に関しては充分解決されたとは云えず,多くの問‘題を残している.これはとくに,現在古生物 学的解釈を行なうのにもっとも有効的であるとされている浮游性有孔虫の産出が多賀層群のみなら ず常磐炭田の第三系全体を通して悪いために,古生物学的解釈か貝化石一本に頼っていて必ずしも 充分でなかった事に起因している.しかしながら,最近,.遠藤・長谷川両氏は‥東北大学理学部地 質学古生物学教室の卒読として磯原町から勿来町にかけての調査を行痙った際に,多賀層群に関し て珪藻化石が層序区分に有効である事を指適し(遠藤, 1971 MS; 長谷川, 1971 MS),とくに遠藤 氏はその中で,泉地区に分布する“多賀層群”は珪藻化石群集より中新世と鮮新世の2つの地層に 区分可能であるという非常に重要な問題を指適し,“多賀層群”の層序体系の再検討を示唆してい る.  そこで筆者の1人大内が東北大学理学部地質学古生物学教室の卒読として泉地区の調査を行痙う 事になったのを機会に,筆者らは,遠藤(1971 MS)が指適した点を検証するために,泉地区に分 布する“多賀層群”を再調査した.その際,まず多賀層群の層序体系を確立し,その上で古生物学 的等の検証を行なう事に留意した.その結果,新露頭の出現にとも痙っで多賀層群”の層序体系 に関して新事実が認められたので,層位学的見地から,予報的にここに報告することにした.な お,同層群の古生物学的解釈については,現在大内が資料整理中であるのでその結果を待って改め て報告する事にして,ここでは触れない.また,本論文では, Mitsui(1971)の見解にもとづき, 泉地域に分布する“多賀層群”相当層を「泉層群」として取り扱り,論を進める事にする.泉層群 と他地域に発達する多賀層群との関係については稿を改めて報告する予定である.  本研究を進めるに当り,三井は東北大学理学部地質学古生物学教室の北村信助教授には研究当初 からあらゆる分野で格別の御指導を賜わった.ここに深甚々る謝意を表する次第である.また,同 教室の畑井小虎教授・岩井淳一教授および野田浩司博士にはたえず層位学的にあるいは古生物学的 痙御意見をいただいた.心から御礼申し上げる.一方,大内は,・本研究を着手するに当り,同教室 の高柳洋吉助教授を始め,同教室の先生方に種々の御教示を賜わり,また,同教室元助教授金谷太 郎博士には調査に当って種々御指導を得た.これらの方々に対し厚く謝意を表する.        泉層群層序  福島県いわき市泉町地域(Fig. 1)に発達する泉局群(Mitsui, 1971)は須貝・松井(1957)の多 賀層群に対比されるもので,下位の湯長谷層群・中山居および高久層群を不整合にお訟っている. 本層群は下位の黒須野層および上位の渚層に区分され,両層は不整合の関係にある(Fig. 2).黒須 野層下部には横山砂岩部層が存在する.黒須野層および渚層が不丿整合関係にあるにもかかわらず両 眉を泉層群中に一括した理由は,古生物学的資料か不充分で,両層間の不整合の間隙の大きさの程 度が明らかでない事によっている.

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常磐炭田泉地区の“多賀眉群”について(三井・大内)

Fig.1 Indexmap ofthelocality.

173

AGE GR. FORMATION COLUMN TH. ROCK  FACIES  φ  C  φ  U  O  ●皿  −  Q. −9−  a>  C  φ  U  O  ●−  Σ Q. コ ○ 1. CI) ●㎜ E コ N 四  Nagisa   Formation 四  Kurosuno   Formation 半 一一一一一 一---一一一一 一一-一一 36 m

stratifiedsandy mudstone with sandstone thirilayers

soft rock conglomerate bearingfine to medium grained sandstone soft rock conglomerate

一一-一一 ・\a/*\*/a\.tATゝ● :・:゜::・:y::・:゜:・::゜:・ ::ooeoooe::::: り4a4りぶ4-りりa、 50  170  m       pumicetuff dark blue ・sandy mudstone and muddy sandstone

medium to coarse grained sandstone conglomerate bearin coarse grained sQndaone 昌=こ 一一一一一 一一一一一 一一一一一 匹=二二 ?心、 ぺ 匹

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174 高知大学学術研究報告 第20巻           1.黒須野@(Kuro8unoFormation)  本層はMitsui(1971)命名によるもので,ここでいう黒須野層とは,Mitsui(1971)の黒須野層か ら後述する渚層相当層を除いた地層を示し,Mitsui(1971)の黒須野層を再定義したものである.  本層は本調査地域に分布する泉層群の大半を占め,湯長谷層群・中山層おヽよび高久層群を傾斜不 整合にかおい,渚層によって不整合におヽおヽわれている(Fig.3).本層はほぼN30°E∼N30°W,5° ∼20°EあるいはWの走向・傾斜を示して,軽微ながらも複雑な榴曲形態を示している.本層は主 として暗灰色の塊状の泥質砂岩おヽよび砂質泥岩からなり,軟質岩の礎岩・細粒から粗粒の凝灰質砂 岩および浮石質砂岩の薄層(5∼20cm)を挾んでいる.泥質岩は珪藻質で浮石・炭質物の破片・黒 雲母おヽよびMαkiyama(=Sogaritcs)を多最に含有している.本層上部には不連続ながらも流紋岩質 浮石凝灰岩(最大層厚4∼5m)か存在する.層厚は50∼70mである.

         I-a. 横山砂岩部層(YokoyamaSandstoneMember)

 本部層はMitsui(1971)の勿来関層を改名したもの七ある..,  Mitsui(1971)は本調査地域の泉層群下部に顕著に発達する砂岩層に対して勿来関層と命名・使 用した.しかしながら,今回の調査の結果,この砂岩層の層厚か最大20mであること,おヽよび, この砂岩層の下位に黒須野層の泥岩に酷似した泥岩が相当の厚さ(!O即以上)を有して整合的に 重なっている事が明らかになったので,この砂岩層は部層扱いした方が適当であると判断し,・勿来 関li(Mitsui,1971)を廃止し,この砂岩層に対し,新しく横山砂岩部層と名づけた.  本部層は黒須野層の下郎に位置し,横山・大畑北方および黒須野南方の沢(Fig.4)におヽいては 直接下位の湯長谷層群亀ノ尾層を傾斜不整合におふヽつている. 本部層下部はpebble大の軟質岩の磯岩および偽層を有した粗粒砂岩からなり,上部は比較的 層理のはっきりした中粒∼細粒の砂岩から構成されているレ層厚は最大20mである.            11. 渚 層(NagisaFormation)  本層はMitsui(1971)の黒須野層上部にほぼ相当するものそ,今回の調査の結果,Mitsui(1971) の黒須野層内に不整合が存在する事が明らかになった事にもとづき,黒須野層を不整合におおう地 層に対して新たに渚層と命名した.模式地は植田町渚であるI.  本層は泉町横山・泉町黒須野西方・植田町金山付近・植田町渚付近おヽよび泉町大畑付近などに小 分布をなして発達し,黒須野層を不整合におふヽつている,黒須野層との直接の不整合関係は,黒須 野西方・渚・大畑北方および横山で観察される.すなわち,黒須野西方においては,断層を境にし て黒須野層の砂質泥岩に対して本層の凝灰質中粒砂岩がアパットした状態で重なっている(不整 合)(Fig.5).また,渚においては,黒須野層の泥岩か軟質岩の疎岩から座る本層の基底鞠岩によっ て不整合におおわれている(Fig.6).さらに大畑北方においては,本層の基底疎岩(軟質岩から座 る榛岩)が黒須野層の凝灰質泥岩を不整合におお9ている.一方,横山においては,約2mを有する本層の基底磯岩(軟質岩からなる磯岩)が黒須野層の流紋岩質浮石凝灰岩を傾斜不整合におか っている(Fig.7).               ご  本層下部は主としてpebble大の軟質岩の磯岩および中粒∼粗粒の凝灰質砂岩から座り,上部 は比較的層理のはっきりした砂質泥岩おヽよび泥質砂岩からなり,浮石・黒雲母・炭質物の破片を含有し,貝化石を産出する.

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回ヨヨE固圖口ロヨ皿勿圖図圀回 Terrace deposite Sodetamayama F, 二回 KamikamadoF, Nakayama F Izumi G. Takaku G Yunagaya  G

YokoyamaSandstoneM.(KurosunoF.) Anticline

Syncline

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Locality 1.:エー﹁’﹂コO        2.:工o﹃︷’ ωoヨ S ミ幽あ ○ Kurosuno F. Ys 13.: South〇f Ku﹁o∽’﹂コO ニ’︰Ogc﹁’﹂gi-Ohata12.: North 0t Ohata J︵︶゜︰Zagisa 8.:ZO﹃th-East of Ueda9.: Obaヨロ 6.: West of Kurosuコo︵west7.: Kaコロヾロヨロ A.: East of Kurosuコo︵QロS5.: East of Kurosuコo︵1ΦS d.: Yokoyaヨロ J −−− −−−−−− 1−1?−−1︲︲︲︲−−− ︲︲−︲︲︲ :│ :│ ●1● ●.● 111 一@○ ●●● ●● N ω 90Q@ /\/\ ● ● ・・・・一 S一e一e一● ゜.゜y○○● ○ →● ○ →・ ○→・a`コn一一コe︶aコticline︶ a`コn︷一コe︸ 4S −︱− Mz 一一− 一一− U・│ → → → ●●●●●●● C11 コ So F. Nagjsa Kurosuno  F (刀 一 一・・ 卜 −−−−−−︲ −−− I1− 111−−−−I1 :│ −−− 目II −− −− s、l a・・・ ・    ≪ 0≪≫o・#S一一一一 OOOO ・・I一e OO O0 @ Q ︲−− 一一 ︱● 。`S︰︰`︰l≪oo α3 ・IいIe・a-^ ・■ Vぐ・ ・・・・ ・ o ooo < −・ Fig. 4   Columnar sections of the Izumi︵W﹁Oot・ Nagisa F Kurosuno Ys CD III︲− 1111 −−−−−−1−− │, −II −−− ..i ○ ○○○○○@○○oo・・o・・oo・'a 000000QOOOOoOof ●●●●●●!‘●r・●●●●●●・,●.;● ●’‘●●●● ●●●●● に 1 /X\一/ \/ /\ −11111−111111− -一一 J J I・e一一1−I oo oooooo ︱−︲ −−− Ys J N ●● ●● ●● NagisaE 。。1 ω −−− ︱−− ・│ Go.: Goyasu F.ZN°︰?一一NCコoya  F. Kヨ’:Kameコo︲om°Za.:ZQKayaヨa F. Ys.: YOKoyaヨa Saコaloコe Membe﹁いo°︰㎝oaΦ″ロヨpKロヨロ71

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常磐炭田泉地区の“群”について(三井・大内)                0     10m                L」』」」』

Fig.   and   Locality; west5 SketchNagisashowingformations.oftheKurosuno.unconformitybetweentheKurosuno W.15°W

/ /

Fig.     and     Locality: Nagisa,6 SketchNagisashowingformations.theUeda-cho.unconformitybetweentheKurosuno

0Kurosuno F.        5m

      

   L」』」』」

Fig.   and   Locality: Yokoyama,7 SketchNagisashowingformations.theunconformityIzumi-cho.betweentheKurosuno 175

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176 高知大学学術研究報告 第20巻自然科学               眉位学的考察(予報)  以上述べてきたように,今回の調査の結果,泉層群は黒須野層および渚層に区分され,両層は不 整合関係にある事が認められた.古生物学的資料か不充分がゆえに多分に推論的であるが,以下, 上記両層の層位学的な考察を行なってみる.  黒須野層の分布する地域からは現在時代を決定する化石の報告はない.しかしながら,本層の層 序と勿来関∼九面にかけて分布する“多賀層群”の層序とを比較した場合,層序体系おヽよび岩質が 非常に似ている.すなわち,勿来関∼九面におヽいては,中山層・を不整合におヽおっで多賀層群”の基底疎岩が存在し,その上位に約10mに達する砂質泥岩が存在する.その上位に横山砂岩部層に 対比されると考えられる主として中粒∼粗粒砂岩からなる約26mの厚さを有した砂岩層が重な り,その上位に砂岩の薄層を挾んだ約40mの厚さをもった砂質泥岩おヽよび泥質砂岩が整合的に重 なっている.この勿来関から九面にかけて分布する“多賀層群”がKamada(1962)の九節層の模 式地である.Kamada(1962)はこの九百層から中新世の貝化石を産出している.また,Saito(1963) は,浮游性有孔虫の立場から,九面層は中新世であると述べている.したがって,非常に関接的で あるが,地層の重なり具合から判断して黒須野層が九百層(Kamada,黒須野層は中新世の地層である可能性が強い.1962)に対比される事より,  一方,渚層が黒須野酒を不整合におおって分布し七いる事は前述した通りである.この渚層の分 布地域からも,黒須野西方を除いて,時代を決定すべき化石の産出報告はない.したがって,小露 頭で各地に分布する本層相当層がすべて同時代に堆積した地層である,という確固たる保証はない. しかしながら,岩質ならびに層序体系が酷似している事,および,各露頭とも黒須野層に不整合に重なっている事から,層位学的に考えて,まず同時代のものと考えて差しつかえない.  黒須野西方に分布する本層相当層`から鮮新世の示準化石TurritellanipponicaYokoyamaが産出 する.したがって,渚層は鮮新世の可能性がある. 以上述べてきたごとく,仮に,黒須野層を中新世,渚層を鮮新世とした場合,遠藤(1971MS) が泉地区の“多賀層群”の中に中新世と鮮新世の2種類め珪藻化石群集が存在すると指適した問題 点が解決されるだろう.                 あ と  が き  以上,新露頭の出現にもとづく今回の調査の結果をもとに泉地区に分布する泉層群(多賀層群) の層序区分おヽよびそれにもとづく同層群の層位学的考察を行なっ.だ.そめ職果をまとめると次のよ うになる.  1.泉層群は黒須野層と渚層に区分され,両層は不整合関係にある.  2.黒須野層は中新世の,渚層は鮮新世の可能性か強い.’   ‘.  上記結論はあくまでも層位学的解釈から行なったもので,’・そこには古生物学的データーにもとづ く検証はきわめて不充分である.古生物学的データーは現在筆者の1人大内が有孔虫・貝化石・珪 藻化石の3方向から整理・検討中である.この結果がまとまり次第,改めて.,泉層群の実体おヽよび 泉層群と他地域に分布する“多賀層群”との関係について報告する予定であるが,今回の調査結果 が常磐炭田に発達する“多賀層群”の層序体系を考える上で参考になればと思い,不充分ながらも ここに報告した次第である.同学諸氏の御教示御批判を仰ぐ次第である.

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常磐炭田泉地区の“多賀層群”について(三井・大内)177                引 用 文 献 遠藤真一,茨城県北茨城市北西部の地質について,東北大学理学部地質学古生物学教室卒業論文(1971MS)・ 半沢正四郎,東北地方(日本地方地質誌),264-290頁,朝倉書店,東京(1954,1957)・ 長谷川好成,茨城県磯原周辺の地質について,東北大学理学部地質学古生物学教室卒業論文(1971MS)・

Kamada,    p.Y・,1-187Tertiary(1962)・marinemolluscafromJobanCoal-Field,Japan,j)出回(.Soc.Japan,Sftee.P6ゆ・,no.8, Mitsui,S.,StudiesontheMechanismofDeformationofSedimentaryrocksintheIwakiAreaoftheJoban

    Coal-Field,FukushimaPrefecture,To/iokuUniv.,Sci. Rtp・,2ndSir.(GeoL),v.42(n0.3),p.199-272     (1971).      

          ‘

Saito,T.,MiocenePlanktonicForaminiferafromHonshu,Japan,Ti・加加びniv.jSci.Rゆ.,2ndSer.(Ceol.),v.35     (no.2),p.123-209(1963)・ 須貝貫二・松井 寛,常磐炭田湯本東部地区調査報告,地質調査所報告,o157号,p.1-58(1953). 応 ,常磐炭田地質図説明書(5万分の1)一日本炭田図I―,p. 1-143,地質調査所(1957)・                           (昭昭46年9月14白  .受理)

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Fig・ 2 Composite Columnar section of the Izumi Group・
Fig.    and    Locality; west 5 Sketch Nagisa showing formations. of the Kurosuno. unconformity between the Kurosuno W.15°W

参照

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