Jour. Geol. Soc. Japan, Vol. 119, No. 4, p , April 2013 JOI: DN/JST.JSTAGE/geosoc/ doi: /geosoc

(1)

地質学雑誌第119巻第4号 321–333ページ，2013年4月 JOI: DN/JST.JSTAGE/geosoc/2013.0002 Jour. Geol. Soc. Japan, Vol. 119, No. 4, p. 321–333, April 2013 doi: 10.5575/geosoc.2013.0002

Stratigraphy and depositional environment of the Miocene in the Tajibe area, Okayama Prefecture,

Southwest Japan

岡山県新見市田治部地域に分布する中新統の層序と堆積環境

Abstract

Here we define a new Miocene formation, the Tajibe Formation, which is distributed in the intermontane basin of Chugoku Moun-tain, Okayama Prefecture, Southwest Japan. We describe the lithol-ogy and identify the biostratigraphy based on planktonic microfos-sils. We make novel discoveries of several index fossils showing the planktonic foraminiferal Zone N8 of Blow (1969) and the calcareous nannofossil Zone CN3 of Okada and Bukry (1980) from the upper part of the Tajibe Formation. From this we infer that the formation was deposited between 17.0 and 14.9 Ma and is correlated in the main to the Korematsu Formation of the Bihoku Group in Hiroshima Pre-fecture, Southwest Japan. We also reconstruct the spatiotemporal change of the depositional environment based on the lithofacies and fossils such as mollusks, planktonic foraminifers, and ostracodes. The depositional environment of the Tajibe Formation is interpreted to have changed from that of a warm inner bay or sandy coastal en-vironment to that of a warm shelf.

Keywords: Tajibe Formation, Okayama Prefecture, lithology, biostratigraphy, planktonic foraminifer, calcareous nannofossil, ostracode

後藤隆嗣

＊1

_入月俊明

＊2

_林広樹

＊2

田中裕一郎

＊₃

松山和馬

＊₄

岩谷北斗

＊₅

Takashi Goto

＊1

_{, Toshiaki Irizuki}

＊2

_,

Hiroki Hayashi

＊2

_{, Yuichiro Tanaka}

＊3

_,

Kazuma Matsuyama

＊4

_and

Hokuto Iwatani

＊5

2012年2月27日受付．

2013年1月19日受理．

＊1_{島根大学大学院総合理工学研究科マテリアル創}

成工学専攻

Department of Materials Creation and Department of Materials Creation and Circu-lation Technology, Interdisiprinary Graduate School of Science and Engineering, Shimane University, 1060 Nishikawatsu, Matsue, Shi-, 1060 Nishikawatsu, Matsue, Shi-1060 Nishikawatsu, Matsue, Shi-, Matsue, Shi-Matsue, Shi-, Shi- Shi-mane 690-8504, Japan

＊2_{島根大学大学院総合理工学研究科地球資源環境}

学領域

Department of Geoscience, Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, Shimane University, 1060 Nishikawatsu, Matsue, Shimane 690-8504, Japan

＊3 _{産業技術総合研究所地質情報研究部門} Institute of Geology and Geoinformation, Geological Survey of Japan, National Insti-, National Insti-National Insti-tute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), C7, 1-1-1 Higashi, Tsu-, C7, 1-1-1 Higashi, Tsu-C7, 1-1-1 Higashi, Tsu-, 1-1-1 Higashi, Tsu-1-1-1 Higashi, Tsu-, Tsu- Tsu-kuba, Ibaraki 305-8567, Japan

＊4 _{株式会社ダイヤコンサルタント}

Dia Consultants Company Limited, 2-272-3 Yosino, Saitama, Saitama 331-0811, Japan

＊5_{広島大学大学院理学研究科地球惑星システム学}

科

Department of Earth and Planetary Systems Science, Graduate School of Science, Hiro-shima University, 1-3-1 Kagami-yama, Hi-gashi-Hiroshima, Hiroshima 739-8526, Japan Corresponding author: T. Goto

©The Geological Society of Japan 2013 321

はじめに岡山県新見市田た治じ部べ地域には，瀬戸内区中新統（第一瀬戸内累層群）に属し，主に海成層からなる下∼中部中新統備北層群が分布する（瀬戸ほか

, 2000

）．瀬戸内区中新統は長野県南部から広島県北部を経て山口県北部にかけて広く分布し，備北層群は備北帯に区分される主に広島県∼岡山県西部に分布する地層に対する名称で，これは今村ほか（

₁₉₅₃

）により広島県三み次よし・庄しょうばら原地域に分布する中新統に対して初めて用いられた（

Figs. 1, 2

）．瀬戸内区中新統の層序はこれまで各地域で研究がなされ，柴田・糸魚川（

₁₉₈₀

）や糸魚川・柴田（

1992

）は，層序関係，岩相変化，化石群集構成などの類似性に基づき，古地理についての総括的な研究を行った．中国地方の瀬戸内区中新統の層序に関して，今村ほか（

1953

）は備北層群が主に粗粒砂岩からなる下部砂岩層と主に頁岩からなる上部頁岩層よりなり，これらは整合関係であ

(2)

るとした（

Fig. 3

）．また，これらの地層境界を頁岩層の基底に設定した．さらに，それらより下位の非海成層を塩町累層として区別し，備北層群との関係を平行不整合とした．一方，上田（

1986

）は広島県庄原地域に分布する備北層群の層序学的研究を行い，下部砂岩層や上部頁岩層のような名称は地層命名規約上，不適切であると判断し，下部砂岩層に相当する層準を是松累層，上部頁岩層に相当する層準を板橋累層と定義した．また，上田（

1986

）は，三日市凝灰岩層と命名した比較的連続性のよい凝灰岩層を鍵層として用い，粗粒砂岩層の上限を是松累層と板橋累層の境界とした．上田（

₁₉₈₉

）は塩町累層と是松累層との間に平行不整合が認められないとして，塩町累層も新たに備北層群に含めた．また，塩町累層中∼上部に挟在する凝灰岩層を池田凝灰岩層と新たに命名し，三日市凝灰岩層と合わせて，岡山県津山市の勝田層群（河合

_{, 1957}

），島根県益田市の益田層群（都留

_{, 1985}

），鳥取県多里地域の多里層（猪木・坂本

, 1977

），および東城地域

Fig. 1. Location map of Miocene strata distributed in the Bihoku Zone. Modiﬁed from Seto et al. (2000).

Fig. 2. Maps showing location of the study area in Okayama Prefecture and sections for geological columns (1–29) in Fig-ure 6. The base map is derived from the 1:25,000 topographic map sheet “Osakabe” published by the Geospatial Informa-tion Authority of Japan.

(3)

地質雑 119（ 4 ）岡山県新見市田治部地域に分布する中新統の層序と堆積環境 323 （氏家

, 1976

）や新見地域（田口ほか

, 1979

）の備北層群などの中国地方に分布する中新統との広域的な対比に用いた．本研究地域である岡山県新見市田治部地域に関して，田口ほか（

1979

）は新見地域と共に備北層群の層序区分と貝化石群集を用いた堆積環境の推定を行い，田治部地域に分布する層準は，今村ほか（

1953

）の備北層群下部砂岩層に対比され，下位より礫岩層，砂岩層および頁岩層から構成されるとした．しかしながら，この地域ではこれまで浮遊性微化石の年代指標種が報告されていない．また，広域凝灰岩層により対比された各地域の地層について，生層序に関する報告はあるものの，各々の地域での生層序区分が示されるに留まっている．本研究地域も含めた中国地方に分布する中新統について認められる生層序の比較を行うことは，今後，この時代の相対的海水準変動や構造運動などについて，より詳細な議論が可能になると期待される．以上のような経緯から，本研究では露出の良い岡山県新見市田治部地域の地質調査を行い，調査地域から微化石試料を採取し，浮遊性有孔虫化石，石灰質ナンノ化石に基づき本地域における生層序を確立すること，また，備北帯の瀬戸内区中新統である益田層群，備北層群，勝田層群に認められた生層序をまとめ，これらの層準との対比を行うことを主な目的として研究を行った．さらに，今回，田治部地域にて貝形虫化石が数層準において産出したため，これらも用いて堆積環境について考察した．なお，上記のように田治部地域に分布する地層について層序学的区分はなされているが層の名称は与えられていない．田治部地域の地層を未名称のまま「備北層群下部砂岩層相当層」として他地域との比較に使用することは，地層命名規約上，不適切であり対比の上でも不都合を伴う．そこで本研究では岩相層序を再検討し，この地域に分布する堆積層を田治部層と命名した．地質概説本調査地域である岡山県新見市田治部地域は新見市中心部より北東約

6 km

に位置する．この地域では，盆地状の地形を形成する基盤岩類を中新世に堆積した海成層が不整合に覆う．その分布は南西∼北東方向に長く，面積は約

4 km

2である（

Fig. 2

）．基盤岩類は三郡変成岩類と白亜紀流紋岩類から構成されており，調査地域の東西で分布が分かれる．田治部層は調査地域の南西から北東に向かって上位の地層が分布する層厚約

80 m

の堆積層で，岩相に基づき下位より礫岩層，砂岩層と炭質物に富む砂質泥岩∼泥質砂岩層，および砂岩泥岩互層に区分される（

Figs. 4–6

）．これは，概ね田口ほか（

1979

）の層序区分と一致する．田治部地域には，中央部を南西から北東に流れる大畑川があり，この河川に向かって地層が傾斜する．盆地縁辺部では，地層の走向が基盤の分布に沿った方向を示す傾向がある．傾斜角も盆地縁辺部では急傾斜になっており，基盤に対してアバットする．狭い範囲に凹凸の激しい基盤岩類が分布するため，田治部層は側方変化の激しい岩相を呈す（

_{Fig. 5}

）．田治部層最下部の礫岩層は，基盤岩起源の巨礫∼大礫主体の礫岩や，基質支持の大礫混じりの細礫岩から構成される基底礫岩層である．砂岩層と炭質物に富む砂質泥岩∼泥質砂岩層は，調査地域に最も広く分布している．主に，炭質物や貝化石，生痕化石を多く含む淘汰の悪い暗灰∼青灰色砂質泥岩層と，カンラン岩などの礫を頻繁に含む明灰色の中∼極細粒砂岩，あるいは泥質砂岩層との互層からなり，層厚数

cm

の黒色泥岩層を頻繁に挟む．これらの砂岩層や炭質物に富む砂質泥岩∼泥質砂岩層は宮脇付近では基盤岩と不整合で接する．また，砂岩層の最上部は植物片化石を多く含む中∼細粒砂岩層からなる．砂岩泥岩互層は，最下部が主に黒色頁岩層や暗灰色泥岩層からなり，層厚数十

cm

のベントナイト層を挟み，これは良い鍵層となる（大森

, 1963;

田口ほか

, 1979

）．その上位では級化構造を示す細∼極細粒砂岩層と泥岩との互層からなり，稀に，巨∼大礫サイズの蛇紋岩礫を含む．

Fig. 3. Comparison between previous stratigraphic divisions of the Bihoku Group in the Miyoshi–Shobara area and the newly deﬁned Tajibe Formation.

(4)

地質各説

1

．基盤岩類基盤岩類は調査地域中央∼西部に見られ，北北西から南南東方向に流れる吉野河内川周辺を境として，西部に白亜紀流紋岩類，東部に三郡変成岩類が分布する．（

1

）三郡変成岩類多くは蛇紋岩から構成されるが，国くに司し周辺では結晶質石灰岩が狭い範囲に分布する．また，調査範囲の最も北東部に位置する田た平ひら北部では緑色片岩が，南東部の中国自動車道大佐トンネル付近ではカンラン岩が認められるなど，地域内での岩相が異なる．（

2

）流紋岩類全体的に節理を伴う風化した流紋岩からなるが，一部河川沿いでは新鮮な流紋岩が認められ，青灰∼灰白色を呈す．また，宮脇周辺地域では狭い範囲に直径数

_mm

程度の石英斑晶が顕著な石英斑岩が分布する．

2

．田治部層（新称）【模式地】岡山県新見市大佐町田治部地域の戸谷から大畑【分布】岡山県新見市大佐町田治部地域の宮みやのかみ上から国司にかけて分布する．【層厚】約

80 m

【層序関係】下位の基盤岩類を不整合に覆う．【岩相】下位より基底礫岩層，砂岩層と炭質物に富む砂質泥岩 ∼泥質砂岩層，最下部に黒色頁岩層や暗灰色泥岩層の認められる砂岩泥岩互層から構成される．最下部の礫岩層は層厚約

20 m

で，調査地南西部，宮上，土居，越倉周辺の河川沿いにほぼ連続的に分布する．宮上から越倉周辺（ルート

3; Fig.

2

）に分布する礫岩層は，層厚

3

∼

4 m

で上方へ大礫から細礫へと粒径が変化する岩相変化が少なくとも

3

回繰り返す．全体的に淘汰は悪い．上部の細礫岩層は石英を多く含む暗灰色粗粒砂岩の基質からなり，斜交葉理が散在的に見られる．礫種は主に流紋岩で他に蛇紋岩や石英斑岩なども存在する．円磨度は礫種によって異なるが，多くは亜円礫∼亜角礫であり，礫の一部はインブリケーションを示す．上位の砂岩層との層序関係が認められる越倉周辺では，礫の含有量が減少し，漸移的に砂岩層へと変化する（

Fig. 6

）．土居周辺では基盤の流紋岩と不整合で接しており，地層がアバットしている．不整合面直上では，層厚約

1 m

の流紋岩礫からなる角礫岩層が流紋岩を覆い，その上位に層厚約

3 m

の炭化木片が散在する亜円礫岩層が重なる．角礫岩層中の最大礫径は約

40 cm

に達し，亜円礫岩層では礫径約

10 cm

となる．両層とも暗灰色細粒砂岩からなる基質支持礫岩層である（

Fig.

6

）．宮上（ルート

1

）で認められる礫岩層は，他地域と礫の特質が大きく異なり，礫径は数

cm

から

1 m

を超え，大小様々な礫が混在し淘汰が悪い．円磨度は角礫∼亜角礫で，流紋岩礫や安山岩礫が多く認められる．この礫岩層はルート

1

沿いの約

100 m

の区間にのみ分布する（

Fig. 6

）．砂岩層と炭質物に富む砂質泥岩∼泥質砂岩層の最大層厚は

30 m

以上で，越倉から今石までの調査地域中部に広く分布する．模式地内の，大畑川沿いや川底に（ルート

₂₉

），比較的淘汰のよい中∼極細粒砂岩層と，淘汰が悪く生物擾乱が激しい泥質砂岩層との互層が広範囲に露出しており，黒色泥岩の薄層が頻繁に挟まれる．また，平行葉理の発達した炭質層も散在する．砂岩層から

Crassostrea

，

Tateiwaia

，

Vicar-ya

などの貝化石が産出する．各単層の境界は明瞭で級化構造などは認められない．調査地域中西部の犬石（ルート

₁₁

）では暗灰色砂質泥岩層とその上位の斜交層理が認められる中粒砂岩層が分布する．また，越倉（ルート

5

）や宮脇（ルート

10

）では，基盤の流紋岩と不整合で接し，地層が基盤にアバットする．不整合面の直上には泥質岩を基質とする流紋岩礫からなる角礫岩が分布し，礫径は

₁₀

∼

_{20 cm}

である．越倉（ルート

5

）では，層厚数

cm

の黒色泥岩の薄層を挟む淘汰の悪い砂質泥岩層が分布し，二枚貝の

Anadara

の印象化石が産出する．最上部には葉理が発達する極細粒砂岩と剥離しやすい炭質頁岩層が認められる．宮脇（ルート

10

）では，一部，礫径

_{10 cm}

程度の流紋岩質亜角礫岩が配列するものの，全体として上位に向けた岩相変化は認められない．越倉（ルート

3

）の川底から，保存状態のよい二枚貝の

Crassostrea

や巻貝の

Tateiwaia

が産出し，

Crassostrea

にはフジツボの化石が付着する（

Fig. 6

）．調査地域中∼中東部では，主に砂質泥岩層と泥質砂岩層が分布しており，生痕化石が多く認め

(5)

地質雑 119（ 4 ）岡山県新見市田治部地域に分布する中新統の層序と堆積環境 325 られ，全体的に淘汰が悪い．全層準を通じて風化が激しく，戸谷（ルート

18

）ではタマネギ状風化が顕著に認められる．粗粒砂岩層は風化すると黄灰色を示す傾向がある．中央部のルート

₁₄

，

₁₇

，

₁₈

，

₂₃

ではこれらの泥質砂岩層の上位に植物片が非常に多く含まれる層厚数

_m

の粗∼中粒砂岩層が認められ，良い鍵層となる（

Fig. 6

）．盆地縁辺部の基盤に接する地域（ルート

4, 6, 13, 20

）では，剥離しやすい炭質物に富む砂質泥岩∼泥質砂岩層が発達する．これらは，淘汰が非常に悪く，生物擾乱が激しい．

Crassostrea

の化石片が多く産出し，化石の一部は方解石化する（

_{Fig. 6}

）．砂岩泥岩互層は，層厚

30 m

以上で，主に調査地域北東部の今井∼国司に分布する．宮脇（ルート

8

），戸谷（ルート

19

），および田平（ルート

25

）では，本層準最下部に相当する黒色頁岩層や暗灰色泥岩層が認められ，特に模式地内の戸谷（ルート

₁₉

）では最大層厚は約

_{10 m}

の黒色頁岩層が露出する．ルート

18

では，下部の砂岩層最上部の粗∼中粒砂岩層を級化構造や平行葉理を伴う凝灰質細粒砂岩層が覆い，層厚

30 cm

の表面に光沢を持つ黄土色ベントナイト層を挟む．このベントナイト層は調査地域西部の宮脇（ルート

8

）の暗灰色泥岩層中にも挟まれ，よい鍵層となる（

_{Figs. 4, 6}

）．これらの層準より上位では，全体的に級化構造を示す細∼ 極細粒砂岩層と泥岩層の互層から構成され，一部に巨∼大礫サイズからなる蛇紋岩の礫を含む．目木周辺と国司（ルート

26

）では，砂岩の中にウニの棘化石などが多く含まれる．ルート

₂₇

では国司周辺と比べ粗粒で，級化構造の認められる粗粒砂岩細粒砂岩互層から構成される．この層には最大礫径

50 cm

の亜円礫岩層を挟み，礫種はすべて蛇紋岩である．基盤付近にはより上位の層準が露出しており，粗粒砂岩細粒砂岩互層から構成される．この層には，大小様々な亜円∼角礫岩が乱雑に含まれ，礫種はすべて蛇紋岩である．一方，国司周辺では比較的広範囲に，砂岩層と泥岩層の互層が分布する．ルート

28

試料（

K-1, K-2, K-3,

K-4, K-5, K-7, K-8

）に対して処理を行った．採取した試料は，対象とする微化石ごとに以下の手順に従い処理を行った．浮遊性有孔虫化石，貝形虫化石分析試料試料を約

₆₀

°

C

の乾燥器に入れ，十分乾燥させ，その後，乾燥重量

80 g

を計りとり，硫酸ナトリウム法とナフサ法（米谷・井上

, 1973

）を併用し，試料が構成粒子サイズになるまで

₂₀₀

メッシュ（

75

μ

m

）の篩上で水洗し乾燥させる作業を繰り返した．試料は，さらに

115

メッシュ（

125

μ

m

）の篩を用い，粗粒と細粒の試料に区別し，粗粒な試料から双眼実体顕微鏡により，浮遊性有孔虫化石は

200

個を目安に抽出した．貝形虫化石は全試料で

₂₀₀

個に満たなかったため，全て抽出した．なお，今回の研究では貝形虫化石の個数は片殻

1

，両殻

2

として計数した．石灰質ナンノ化石分析試料以下の要領でスメアスライドを作成した．カバーガラスに耳かき一杯程度の試料を削り落とし，スポイトを用い

_{1 cc}

の蒸留水を滴下し，爪楊枝を使い

Fig. 6. Geological columns in the study area. Section numbers are shown below each column. Sam-ple horizons (O-1 to O-7 and K-1 to K-7) are given in the columns.

(7)

地質雑 119（ 4 ）岡山県新見市田治部地域に分布する中新統の層序と堆積環境 327 蒸留水と混ぜあわせながらカバーガラス全体に均一に伸ばした．その後，

100

°

C

に設定したホットプレートで乾燥させた後，スライドガラスに光硬化接着剤を塗り，カバーガラスを貼り付け，

3

分間紫外線を照射した．作成したスメアスライドは偏光装置付きの双眼光学顕微鏡を用いて

₁₅₀₀

倍の倍率で観察を行った．結果

1

．浮遊性有孔虫化石

6

試料（

_{K-0, K-1, K-4, K-5, K-6, K-9}

）から

₈

属

₁₉

種の浮遊性有孔虫化石が産出し，

K-1

，

K-5

，

K-6

から年代指標

種である

Praeorbulina sicana

が産出した（

Fig. 7; Table

1

）．各試料からは群集構成を検討するに足る個体数が抽出

できた，全体的に保存状態は不良であった．全試料を通じて，

Globigerina angustiumbilicata

，

Globigerina

prae-bulloides

，および

Globigerina glutinata

が優占種として

認められた．暖流の流軸部に多産する

Globigerinoides

属（

Kennett et al., 1985

）は，産出個体が少ないもののいずれの試料からも認められた．

2

．石灰質ナンノ化石処理を行った全

7

試料（

K-1, K-2, K-3, K-4, K-5, K-7,

Sphenolithus

hetero-morphus

が同定された（

_{Fig. 8}

）．

3

．貝形虫化石浮遊性有孔虫化石の試料と同一の

6

試料（

K-0, K-1, K-4,

K-5, K-6, K-9

）から

13

属

19

種の貝形虫化石が産出した（

_{Figs. 5, 6; Table 2}

）．保存状態は全体的に不良で，試料

K-0

，

K-4

，

K-5

は産出数が

5

個に満たなく，その他の試料も

K-9

を除き産出個数は

20

個以下であった．試料

K-9

の産出個数は

147

で，種数は

12

と最多であった．唯一群集として議論可能なこの試料では，

Pseudoaurila ishizakii

と

Pseudoaurila okumurai

が優占しており，いずれも前∼中期中新世の暖流影響下で繁栄した種である（

Yajima, 1992;

Irizuki et al., 2004

）．また，

Cornucoquimba saitoi

や

Cythere omotenipponica

がそれに次いで多く産出したが，

これらも暖流影響下の沿岸域に生息している種である（

Ha-

Ha-nai et al., 1977

）．一方，他の

₄

試料から，個数は少ないも

のの，上記の種と比べ相対的に深海性種である

Acanthocy-thereis

属や

Legitimocythere

属が産出した（

Fig. 9

）．

Fig. 7. SEM photograph of fossil Praeorbulina sicana (de Stefani) from the Tajibe Formation (sample K-1). The scale bar represents 100 μm. 1a: umbilical view. 2b: side view.

(8)

考察

1

．堆積環境今回の地質調査による岩相の構成，各々の堆積相，含まれる化石などから，本研究地域に分布する田治部層は，小さな堆積サイクルが認められるものの大局的にみると，最下部の基底礫岩層から始まり砂岩層や泥岩層を経て，最上部の砂岩泥岩互層へと変化する，一連の海進によって形成された地層であると考えられる．以下に，今回の調査結果に基づき推定される堆積環境の変化について層準ごとに述べる．調査地域南西部宮上から西部越倉に分布する基底礫岩層は，大礫から細礫へと変化する岩相の繰り返しからなり，散在的に斜交層理が認められた．一方，基盤岩類に隣接する土居周辺では不整合面の直上に流紋岩礫からなる角礫岩層が認められ，その上位を亜円礫岩層が覆う．縁辺部における角礫岩の堆積構造および地層の急傾斜は，上位の砂岩層の層準中でも認められる．盆地を形成する基盤を不整合に覆い，さらに，盆地縁辺部において堆積層の層準に規制されない角礫岩層が堆積するこのような堆積形態は，田治部層に限らず瀬戸内区中新統に広く認められている．島根県西部の中新統益田層群における堆積盆地の発達過程について検討した山内ほか（

1990

）は，これらの逆級化，正級化の認められない基盤付近に堆積する角礫岩層は，斜面の麓に堆積した崖錐堆積物であると指摘した．さらに，このような崖錐堆積物は，断層によって基盤の陥没が起こり，その地溝を縁どる断層がなす崖から崩れ落ちた崩壊物で構成されるとした．以上のことを考慮すると，これらの流紋岩礫からなる角礫岩は，基盤の構造運動が起因して形成されたものと推測され，さらに基盤縁辺部での傾斜角が急傾斜を示すことは，田治部層が基盤の沈降により形成された地溝の発達過程で堆積した可能性を示唆する．礫岩層中には流れによるインブリケーション構造も確認できたが，この構造は淘汰の悪い礫岩層に上下を挟まれた形で存在しているため上下の礫層は重力流堆積物の可能性がある．したがって礫岩層からは，構造運動を伴う山々に囲まれ

Fig. 8. Light micrographs of calcareous nannofossils from the Tajibe Formation. Each scale bar represents 5 μm. 1, 2,

Helicosphaera ampliaperta Bramlette and Wilcoxon， sample K-1. 3, 4 Sphenolithus heteromorphus Deﬂandre, sample K-1.

(9)

地質雑 119（ 4 ）岡山県新見市田治部地域に分布する中新統の層序と堆積環境 329 た小規模な扇状地面上に形成された網状河川環境が推定される．盆地中央部の地層は，ほぼ水平に分布しており，斜交葉理と礫のインブリケーションなどから，古流向は

N35

°

E

の北東から南西方向への流れを示す．その後，海進に伴い礫岩層に認められる網状河川環境は，河川の運搬作用が弱くなり，漸移的に砂岩層にみられる堆積環境へ変化した．砂岩層は下位より，砂質泥岩層，泥質砂岩層，粗∼中粒砂岩層の組合せで構成される．貝化石に関しては，砂岩層から

Crassostrea

28

において確認されたが，ルート

8

では暗灰色泥岩層中に，ルート

18

では級化構造を示す凝灰質細粒砂岩層中にベントナイト層が挟まれ，ルート

₂₈

では砂岩泥岩互層中にベントナイト質泥岩層が挟在する．このようにベントナイト層による対比から，同時間面の岩相が異なっていることが明らかとなった．このため，少なくともこの層準における，田治部地域の堆積環境は，地域内で異なっていたと考えられる（

_{Fig. 6}

）．砂岩泥岩互層の層準から産出した微化石について，貝形虫化石の産出個体数は少ないが，その中で，

Acanthocythereis

sp. 1

については島根県西部に分布する中新統益田層群豊田層上部の砂岩泥岩互層（入月ほか

, 2006

）や，岩手県中新統門ノ沢層の尻子内シルト岩部層（入月・松原

, 1994

）からも産出しており，現生種で東シナ海の陸棚域に生息する

Acantho-cythereis munechikai

（

Ishizaki, 1981

）と形態的特徴が類似している．また，

Legitimocythere sp.

は，この種の近縁種と考えられる

Legitimocythere hanaii

（

Ishizaki, 1981

の

Hirsutocythere? hanaii

）が東シナ海の陸棚に生息している

（

_{Ishizaki, 1981}

）．一方，

Cornucoquimba moniwensis

Cryptopecten

yanaga-waensis

や

Chlamys cf. nisataiensis

とコケムシを稀に産

する，流れのある浅海上部の環境を示唆する

Cryptopecten

群集に移り変わると報告した．田口ほか（

1979

）はこのよう

な群集の違いから，当時の堆積盆が南西側から北東方向に開いた，北東から南西への海水の流れを推定した．一方，盆地縁辺部では主に

Striarca uetsukiensis

および

Solidicorbu-la succinct

が多産する

Striarca–Solidicorbula

群集を報告し，内湾度の高い潮間帯∼浅海上部の環境を推定した．ま

た，田口ほか（

₁₉₇₉

）は，調査地域北東部大佐町国司地域に

Fig. 10. (a) Early to Middle Miocene biostratigraphic scheme showing magnetostratigraphy and biohorizons of planktonic foraminifera, calcareous nannoplankton, and diatoms of the Bihoku Zone. (b) Comparison of various Miocene strata dis-tributed in the Bihoku Zone. Modiﬁed from Ueda (1989). F: Formation, G: Group.

(11)

地質雑 119（ 4 ）岡山県新見市田治部地域に分布する中新統の層序と堆積環境 331 分布する砂岩泥岩互層堆積層準の地層から，

Stereocidaris

sp.

や

Prinocidaris sp.

などの多産する

Echinoides–Bryo-zoan

群集を報告し，この群集から，水流の強い清澄な浅海上部の外洋環境を推定した．本研究では岩相や化石に基づき，砂岩層を温暖な内湾∼浅海砂底環境，砂岩泥岩互層を暖流の影響が示唆される陸棚域に堆積したと推定したため，田口ほか（

1979

）での貝化石群集に基づく堆積環境の推定と本研究はおおよそ同様の結論が得られた．

2

．堆積年代浮遊性微化石年代尺度に関する精度は従来と比べ格段に向上しており，これは相互比較に用いられる古地磁気年代層序の発展が起因している（

Cande and Kent, 1992, 1995

）．近年，

Gradstein et al.

（

2004

）により，最新の年代尺度（

A

Geologic Time Scale

：

GTS2004

）が報告され年代幅が修

正された．このため，

_GTS2004

によりまとめられた古地磁気

–

微化石年代尺度表に従い，年代指標種が産出した浮遊性有孔虫化石と石灰質ナンノ化石の生層序に基づく田治部層の堆積年代について検討した．本研究では，陸上の標準地磁気年代層序の推定年代値から海洋地殻の磁化極性反転個所の年代を較正する際に生じる誤差や，生層序化石年代を用いる際，種としての地域的な生息期間の不確定性などを考慮し，推定した化石帯の数値年代を小数第一位の精度で表示した．田治部層上部の砂岩泥岩互層から，浮遊性有孔虫化石の年代指標種である

Praeorbulina sicana

が産出した．

P. si-

. si-

si-cana

の初産出層準は

_Blow

（

₁₉₆₉

）の浮遊性有孔虫化石帯

N8

の下限を定義し，その年代値は

17.0 Ma

である．一方，

石灰質ナンノ化石の年代指標種として

Helicosphaera

am-pliaperta

と

Sphenolithus heteromorphus

が産出した．

S. heteromorphus

の初産出層準と終産出層準は，それぞれ，

Okada and Bukry

（

₁₉₈₀

）の石灰質ナンノ化石帯，

_CN3

帯

下限と

_CN4

帯の上限を規定する．また，

H. ampliaperta

の終産出層準は

CN3

帯上限を規定する．年代はそれぞれ，

CN3

帯の下限が

18.0 Ma

，

CN3/4

境界が

14.9 Ma

，

CN4

帯の上限が

13.5 Ma

である．以上のことから，石灰質ナンノ化石帯から求められるこの層準の年代区間は

_CN3

帯の

18.0

∼

_{14.9 Ma}

である．両化石の生層序に基づくと，この地域に分布する田治部層上部の砂岩泥岩互層は

17.0

∼

14.9 Ma

の年代に堆積したと推定される．この年代範囲は田口ほか（

1979

）が田治部地域と新見地域，両地域での八尾

–

門ノ沢動物群に属する貝類化石の産出に基づき，今村ほか（

₁₉₅₃

）の備北層群下部砂岩層に対比したことと矛盾しない．

3

．他地域との対比上田（

1989

）は備北層群最下部の非海成層である塩町層に挟在する池田凝灰岩層と最上部の板橋層下部に挟在する三日市凝灰岩層を鍵層として，他の中国地方の地層（勝田層群

,

益田層群および多里層など）と対比を行った（

_{Fig. 10}

）．田治部層の主要部は砂岩層からなり，岩相上主に是松層に対比される．また，田治部層上部には本地域で対比に有効なベントナイト層が挟在していた．このベントナイト層上下の岩相構成や地層の層厚を考慮すると，ベントナイト層は板橋層下部の三日市凝灰岩層に対比される可能性があるが，現時点ではそれを示す決定的な根拠が無い．中国地方の中新統の年代に関しては，いくつかの地域で，微化石の生層序が確立され，検討が行われている．備北層群に関しては，多井ほか（

1979a

）が岡山県新見市哲多町に分布する備北層群中部頁岩層相当層から浮遊性有孔虫化石の

Globolotalia peripheroronda

を報告し，

Blow

（

1969

）の

N9

帯に対比した．しかし，この種は前期中新世の

N4

帯か

ら

N10

帯に至る長い生息期間をもつため（

Kennett et al.

1985

），その対比に決定的な根拠は無い．また，この層準は

上田（

₁₉₈₉

）における板橋層に相当する．渡辺ほか（

₁₉₉₉

）は

岡山県高山市地域に分布する備北層群から珪藻化石を報告し，この層準が

Yanagisawa and Akiba

（

1998

）の

Cruci-denticula kanayae

帯（

NDP3A

）上部から

（本研究の

P. sicana

）と

Praeorbulina glomerosa

glomero-sa

を報告し，

Blow

（

1969

）の浮遊性有孔虫化石帯の

N8–9

帯下部に相当するとした．今回，田治部地域に分布する田治部層上部は，産出微化石の生層序により，石灰質ナンノ化石帯の

_CN3

（

_NN4

）帯に相当し，かつ浮遊性有孔虫化石帯の

N8–9

帯に相当することが判明した．また，他地域において広域凝灰岩層の対比に基づき，是松層，板橋層に相当する地層の境界付近は，同様な生層序区間に対比される．以上の結果から，本研究で産出した微化石に基づく生層序年代は，田治部層上部が是松層と板

(12)

橋層境界付近の層準である可能性を示唆する（

Fig. 10

）．まとめ

1

．

調査地域に分布する地層は海進に伴う堆積層から構成され，本研究ではこの地層を田治部層と新たに命名した．

2

．

調査地域の田治部層は全体として向斜状の分布形態を示し，盆地縁辺部での走向は基盤の形状に沿っている．また，傾斜は層準に規制されず盆地縁辺部で急傾斜し，さらに基盤に隣接する縁辺部にのみ崖錐堆積物が認められることから，田治部層は基盤の沈降により形成された地溝の発達過程で堆積した可能性が示唆される．

3

．

岩相や産出した化石などから，砂岩層は温暖な内湾∼沿海砂底環境で，砂岩泥岩互層は温暖な陸棚環境で堆積したと推定される．

4

．

浮遊性有孔虫化石，石灰質ナンノ化石の生層準に基づき，砂岩泥岩互層は

17.0

∼

14.9 Ma

の期間に堆積した地層であることが判明した．

5

．

岩相変化と浮遊性微化石年代から，田治部層最上部層準は是松層と板橋層との境界付近の層準に対比される可能性が高い．謝辞本研究論文をまとめるにあたり，岡山県新見市の田口栄次氏にはご自身の貴重な研究論文を提供して戴き，田治部地域における貝化石群集に基づく古環境についてもご教授戴いた．また，新見市役所の方々には無償で地形図を印刷して戴き，地元の方々には露頭の場所や化石の産出地点などを教えて戴いた．査読者と担当編集者の方々には論文を修正する際，重要で懇切丁寧なコメントを戴いた．以上の方々に感謝申し上げます．なお，本研究は日本学術振興会の科学研究費補助金（基盤研究

_C

課題番号

_21540472,

研究代表者

_;

沢田順弘）を使用した．文献

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(13)

地質雑 119（ 4 ）岡山県新見市田治部地域に分布する中新統の層序と堆積環境 333

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（要旨）

後藤隆嗣・入月俊明・林広樹・田中裕一郎・松山和馬・岩谷北斗，

2013

，岡山県新見市

田治部地域に分布する中新統の層序と堆積環境．地質雑，

119

，

321–333

．（

Goto, T.,

Irizuki, T., Hayashi, H., Tanaka, Y., Matsuyama, K. and Iwatani, H., 2013, Stratigraphy

and depositional environment of the Miocene in the Tajibe area, Okayama Prefecture,

Southwest Japan. Jour. Geol. Soc. Japan,

119

, 321–333.

）

中国山地の山間盆地の岡山県新見市に分布する中新統を本研究で新たに田治部層として定義し，岩相の記載と，浮遊性微化石に基づく生層序の認定を行った．田治部層上部から，

初めて

Blow

（

1969

）の浮遊性有孔虫化石層序

N8

帯と

Okada and Bukry

（

1980

）の石灰質

ナンノ化石層序

CN3

帯に相当するいくつかの指標種が認められた．それゆえ，この地層

は

17.0 Ma

から

14.9 Ma

の間に堆積し，ほとんどの層準は広島県に分布する備北層群是松

層に相当する．さらに，岩相と軟体動物化石，浮遊性有孔虫化石そして貝形虫化石に基づき時間空間的な堆積環境の変化を復元した．その結果，田治部層の堆積環境は，温暖な内湾あるいは沿海砂底環境から温暖な陸棚環境へと変化したことが示された．

Jour. Geol. Soc. Japan, Vol. 119, No. 4, p , April 2013 JOI: DN/JST.JSTAGE/geosoc/ doi: /geosoc

Stratigraphy and depositional environment of the Miocene in the Tajibe area, Okayama Prefecture,

Southwest Japan

岡山県新見市田治部地域に分布する中新統の層序と堆積環境

後藤隆嗣

入月俊明

林 広樹

田中裕一郎

松山和馬

岩谷北斗

Takashi Goto

, Toshiaki Irizuki

,

Hiroki Hayashi

, Yuichiro Tanaka

,

Kazuma Matsuyama

and

Hokuto Iwatani

, 2000

1953

Figs. 1, 2

1980

1992

1953

Fig. 3

1986

1986

1989

, 1957

, 1985

, 1977

, 1976

, 1979

1979

1953

6 km

4 km

Fig. 2

80 m

Figs. 4–6

1979

Fig. 5

cm

cm

, 1963;

, 1979

1

1

2

mm

2

80 m

20 m

3; Fig.

2

3

4 m

3

Fig. 6

1 m

3 m

40 cm

10 cm

Fig.

6

1

cm

1 m

1

100 m

Fig. 6

30 m

29

Crassostrea

Tateiwaia

Vicar-ya

11

5

10

_入月俊明

_林広樹

_{, Toshiaki Irizuki}

_,

_{, Yuichiro Tanaka}

_,

_and

₁₉₅₃

₁₉₈₀

₁₉₈₉

_{, 1957}

_{, 1985}

_{Fig. 5}

_mm

₂₉

₁₁

₁₀

_{20 cm}

_{10 cm}

₁₄

₁₇

₁₈

₂₃

_m

_{Fig. 6}

₁₉

_{10 m}

_{Figs. 4, 6}

₂₇

₂₈

₁₉

₂₅

₆₀

₂₀₀

₂₀₀

_{1 cc}