島根県東部に分布する中新世意東火山岩類のK‑Ar年 代
著者 井上 多津男, 長尾 敬介, 田崎 和江, 川谷 芳弘
著者別表示 Inoue Tatuo, Nagao Keisuke, Tazaki Kazue, Kawatani Yoshihiro
雑誌名 地球科学
巻 53
号 1
ページ 75‑80
発行年 1999‑01‑25
URL http://doi.org/10.24517/00061689
doi: 10.15080/agcjchikyukagaku.53.1_75
The Association for the Geological Collaboration in Japan (AGCJ)
NII-Electronic Library Service
The Assooiation for the Geologioal Collaboration in Japan (AGCJ }
地球科学53巻
,
75〜
SO (1999f[
11)EarLh Science〔Chikyu Kagaku)、
・
ol.
53、
75.
80.
1999島 根 県東部
に分 布 す る 中新 世 意東 火 山岩類
のK − Ar 年 代 井 上 多 津 男
長 尾敬 介 零
・田 崎和 il
[* * *
・川谷芳 弘
*K − Ar
ages
ofthe
Miocene
Ito
volcanic rocksin
the
easternpart
ofShimane
Prefecture
,southwest
Japan
Tatuo
Inoue
*,Keisuke
Nagao
・ ・,Kazue
Tazaki ”’
andYoshihiro
Kawatani
*1
(θア words :K − Ar
dat
弖ng,
Early
toMiddle
Miocene ,
volcanic rocks,
Hata
Fomlation
,Kawai Formation
,Ito
volcanic rocksは じ
めにLl陰地 方 中部地域の日本海 沿いに分布 している中新 統 下 部 は 下位の非海成層とこれ を不 整合に お おう海成層か らな り
,
鹿野 ほ か (1991
)のN
↓に相 当す る.
前者は波多層,
後者は 川合 層・
久利層と呼ばれ る.
前期 中新 匱の波多層は, 安山岩質か ら 珪長質の噴 出物を主体 と し, 溶 結・
非溶 結の珪 長 質火 砕 流 堆 積 物を多 く含む (通 商 産業省 1967 ;山陰 グリー
ン・
タフ団体研 究グルー
プ /979
;沢 田1978
;井上1980
;松本1986
).
これ ら火砕岩類は広範な分布を もち, 分布域 周辺に はコー
ル ドロ ンあるい は陥 没 盆 地 を形成 している (山 陰 グ リ
ー
ン・
タフ団体 研究 グル
ー
プ 1979;沢田 1978 :高 安ぼか 1992>.
松江市の南東方に分布する意東火山岩類 (井上
1994
)は溶 岩主体の噴 出物である こ と, 岩質は玄武岩から流紋岩まで の幅 広い組 成 を もっが主体は玄 武 岩 質 安 山 岩か ら安 山 岩で ある こ と, ま たコー
ル ドロ ン構 造は なく地 溝 構 造を もつ こと,
な どの 特徴を もつ.
意東火山岩類は後期 白亜紀一
古第三紀火成岩類を 不整合に覆い,
中期中新世の海成層に不整合に覆わ れ る陸成の 火 山 岩 層であるこ とか ら, 本 火 山岩 類はこれまで前期 中新 世の 波 多 層 に対 比 さ れて き た 〔西 山・
三浦1964
;高 安 ほか1992
;鹿野ほ か1994
;井上1994
な ど).
本地域の前期 中新世と さ れ る火山岩層から は
3
点の放 射年代が公表さ れ てい る (鹿野ほか 1994)
.
1つ は井 上 (1994>がろ
ユ
いな し先 意 東 火 山 岩類 と した 飯 梨溶 結凝 灰 岩であ り
,
20.
4Ma のFT
年代値が報告された.
他の2
つ は意東火山岩類に属す る溶 岩であ り
,11.
9.
Ma お よび92Ma
のKAr
年 代 値が報告さ れ た.
後者は巾期中新 世か ら後 期 中新 世の年代を 示 すことにな り, こ れ は変 質 や 水 和に起因 する若返りに よ る と解釈さ れ ている (鹿 野1
まカ》1994
).
このよ う に意 東 火 山岩 類の噴 出年代につ い て は信頼でき るデ
ー
タ は まだ ない.
そこで本 火 山岩 類の噴出年代を明ら か に す る こ とを 目 的として,
系統的なK . Ar
年代 測定をおこなっ たので報告 する
.
地 質概 説
松江 市 南東 方地域に は 三郡変成岩類
,
白亜紀お よび古 第三紀 火 山 岩類,
お よび 古第三紀の花 崗岩 類からなる基盤岩を不整合に お おっ て中新統が分布する
.
中新 統は下 位よ り飯 梨溶結凝 灰 岩, 意 東火rIi岩 類,
および中部中新統の地層群か らな り, 相互の関係は不整合であ る (井
.
卜1994
).
なお, 山陰 地 方 中部 地域にお け る堆積盆 地は西から大田湾入 部
,
出雲湾入部,
松江湾入 部, 荒島湾入部, および米 子 湾 入部と呼 ばれて お り (三位・
吉谷
1972
, 第 1図 ), 本 地域は荒島湾入部である.
荒 島 湾入 部の中新統の大半を占め る意 東 火 山岩 類 は
,
長 径15 km ,
短径3 〜5km
のNE − SW
方 向に伸び た長 円形の分 布を 示す (第ユ図 ).
意 東 火 山 岩 類の活 動 は,
凝 灰質砂 岩と そ の直 下の軽 石凝 灰 岩 を境に,
それら の下位の前期噴出物 (下部 層 〉と上 位の後 期 噴 出物 (上部 層)と に分け ら れ る
.
凝 灰 質砂岩の 分 布は地域北半部に限られ るが, 凝 灰 質砂 岩の直 下に くる鍵層(軽石凝 灰岩)によっ て同層 準 はほ ぼ全域 追跡で き る
.
前期に/998年7月27日受付
.
ユ998年11月16H
受 理.
’
山陰支 部, 島根 県 立工業技 術セ ンタ
ー
浜 トII工業 技術 指 導 所,
浜 田 市 下府田f388 −
3.
Institute Qf Industrial Science and Technology of Shimane Prefecture
,
Hamada Branch,
3−
388Shimokou,
Hamada 697−
OOO6Japan
”
ma
山大学固体地球研究セ ン ター
(現東京大学理 学部), 鳥 取県東伯 郡 三 朝 町827 1nstitute for
Study
of the Earth’
sInterior
,
Okayama University,
827 Misasa 682−
DIOOJapan
(Faculcy of Science,
University
of Tokyo,
Bunkyo−
ku,
Hongo,
Tokyo, Japan
)’ * *
北 陸 支 部
,
金 沢 大学理 学 部地球 学教室,
金沢市 角聞町1)epartment of Earth Sciences
,
Kanazawa University,
Kakuma,
Kanazawa 92〔〕−
1164Japan
(
75
)N工 工
一
Eleotronio Library76
井1
多 津 男・
長 尾 敬 介・
出崎 和 江・
川谷 芳弘/
第1図
.
意束火山 岩 類の地質略区お よび試料採 取位置.
井上 (19
.
90,
1994),
井上・
lrl’
A’
(1995)を簡 略 化 ならびに
・
部 修止し,一
部 加 筆 して作 成し た.
挿 人 図の綱 掛け部は中新 統の分 布 を示 す.
中部 中新続 駟 系
黷
蠶 岩類 断層 資料採 取地 数字ぱ資料 番号
は無 斑 晶質 岩が卓越 し, 後 期には斑状岩が多い
.
前期,
後期と も活動初期に顕著な斑 状 岩の噴 出がある.
第2
図は意東火山岩 類の地域別層序である.
縦の太 線は現地で層 序関 係 が 分かっ た もの, 点線は対比に有効な火砕岩を表す.
中 部 中新 統は久利 層の黒色泥岩
・
流紋岩類等,
大 森 層,
お よび布 志 名 層か ら な り
,
意 東 火 山 岩 類 を不 整合に お おう (井上 1994;井上・
川谷 1995).
意東火 山 岩 類 直 上の久 利 層 泥 岩 は 化石の保 存状態が悪 く,
八雲 村 持 山の同層泥岩か ら は膠着 質有 孔虫HiPPocrepine
〃a sp.
のみ が検出され た.
これ は久利層泥 岩中に一
般 的に見ら れ る もの である (島根 大学野村律夫氏の鑑 定 )
.
試 料
年 代 測 定試料は前 期噴出物の
5
種の溶岩か ら6
点,
後 期か ら は5
種の溶 岩から7
点, 計13
点である.
こ の内10
試 料は岡 山 大学固体地 球 研究センター
で測 定 し, 3
試料は蒜 山地質年代研 究 所に測定を依頼した.
試 料は
,
先 ず4.
5mm 以.
ドに粉砕し た後, 変 質や風 化 部 分を 極力取 除いた
.
そ れ を吏に粉 砕 して6
{}〜
80メッ シュ にそろえ,
カ リウ ム お よ び アル ゴン分析 試 料とした
.
カ リ ウム の分析は浜 山 工業技術指導所の蛍 光X
線 分 析 装 置 (理学 電 機 製3270E
型) で, ガ ラ ス ビー
ドを用い た検量線法に よ り お こ なっ た.
アル ゴン分析と年代言騨 は, 蒜山地質年代研究所で の分析につ いては 長 尾ほ か (1984)
,
ltaya et al.
(1991),
また 岡山大 学 固体 地 球 研究セ ンター
で の分 析にっ い て はNagao
et al.
(1996
)に 従っ て おこなっ た.
試料採取位置は第1
図に, 採取試料の層準は第
2
図に そ れ ぞ れ示し た.
試 料の強 熱 減 率は0. 7〜1. 2
%で あっ た.
試料の採取地点の位置と鏡下の特 徴を第1
表に示す.
結 果
と考察
1
.
年価 則定結果年代 測 定 結 果を第
2
表お よび 第2
,3
図に示 す.
そ れにみ られるよ うに
,
3つの溶 岩につ い て は年代測定を2
回おこなった
.
す なわ ち,
高丸 溶 岩お よび経 塚 溶 岩については それ ぞれ,ほ ぼ同
.
地点か ら独立に採取し た試料につ い て
,
車 山溶岩は地 点を変え て採取し た試料にっ い て, そ れ ぞ れ異な る機関で測定を行っ た
.
その結 果,
これ ら3試 料にっい て異 なる年 代 値が得 ら れ た.
経塚 溶岩のN
〔〕. 11
とNo .12
は誤差の範 囲内で一
致The Association for the Geological Collaboration in Japan (AGCJ)
NII-Electronic Library Service
The Assooiation for the Geologioal Collaboration in Japan (AGCJ }
島根 県 東 部に分 布す る中 新 世 意東 火 山岩 類のKAr 年 代
77
南 端 蹴 ) 南 西 部 南 部 中 部 北 部
ll
:1
圭8
:1
_
郎谷 D 久 白D 燕 D 雉 了谷 B 経塚B・
A 日白A 二本栃 2P圏 幽 圏 幽. ■. . .
大 谷D 彳菱
期 噴 出 物
9
上 音 匡 層
・ ・
本 栃1P岩坪A 15
.
8± (1.
4車 山Bi §:
1
手1
:1
匱 亟
i
]⊥5.
3± ・、
4 面 子A 面了A l5.
6±0、
5岩舟 R 岩舟 R
L
春日B 山口谷A 大成A 高庭 R
鐸 ! 虚’’ ■ 層F ’ 霹F岬 ’
5’ 即F ’ 一 ノ , 醒ノ
5〆
8〆 醒”置ノ 營ノ ,, π〆 置”8’ 曁 一■凾 匐 ’’ 8’ 一 置’ . 悍 . 一 願 7
豊生 R 川Ll乙B 15
,
3↓0,
4_
の谷八 葦谷 D. . . . . . . . . . . ■ ■ . ■ ■ ■ 圏 ■ . ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 騨 r r .■■ ■
奥 宮■
尾P膠 ■ ■ ■ 圏■■ . . ■ ■ ■ ■
二 の谷帆 大薮D 意
東
火
匡⊥ 」
岩
類
四の谷A 紙 屋 谷A
深原 A 板橋 A 日谷A
紙屋谷P
・ ・ ・ … . 卩 ■ . ■ 幽 噸 . 甼 冒 ■ ● , 昌 ■
藤 原 A 藤原 A畑 A
祖父 谷A 金刀 比 羅B 15
.
8± 〔1.
4 秋 吉AP臨 齟 一 . _一 . 一 . 一 齟 一 . .
前 期
卩貢 出 物
,
.
ド 音 区 層鍋 谷A 左 谷A 崎 山A
面谷A 横地 A
尼 笠 D
桑 原 B L51二〇
.
3家村B 西奥 B
. . , , 聾 . . . . . . . 噂. , , , , ・ . . 巳 . ■ 鹽 ■ ■ ■ ■ .
喜 吾郎 B 16
,
4⊥0.
4落合 B 高 丸B
博:繝 :薯
堂額 B
. . . . ■ 齟 幽 ■ . .
黒谷B. .
伏 見 B
. ■ 匿 . . 卩 . . . . ■ . .
.. . . 卩 卩 隔 騨 卩 卩 鹽 卩 鹽 . P. 鹽 . . . . 1. ・ . . 1−■ , ■ 響 .. . . . . . . . . ■ . 「 ・ . 「 「 「 . 暫 膠 . 「 . . ■ . . . . . ・ . . ・ 膠 . . . 巳 . . . . . . . . . . . . . . 卩 , . の . .
’ 一 ’ 一 ’ 一 ’ 曹 ’ 一 ’ 一 ’ 一 ’ 圏 「 一 ’ 一 ’ 一 ’ 一 ’
1:
’ 一 ’ 冒 …’ 層 ’ 一 ’ 一 ’ 一 ’ 「 . ■ 層 . ■ . 一 . . . 冒 暫 「 暫 一 圏 . ■ 鬮 ¶ . 胴 ・・, . . ■ , 卩 卩 . 呷 ■ ■ 暫 暫 「 一 鵜
岩 泥岩互層・ 一一
高尾 谷半場 P八・
D先 意 東 火 山 岩 類
(不 整 合)
一 . 一 . 一 . 一 1旧 「 冖 1 . 一 L−. .
:飯 梨溶結凝灰岩
120 .
4・肝第
2
図.
意 東 火 山 岩 類の層 序.
太 線 枠は斑 状 岩
,
細 線 枠は無 斑 晶 質 岩 〔A :安 山 岩,
B :玄 武 岩 質 安 山 岩,
1):デイ サ イ ト,
R :流 紋 岩 ).
は珪 長 質 火 砕 岩
,
は凝 灰 質砂岩を表わす (p:火砕岩,
wt :溶結凝灰 岩〉,
上下 方向0)太線は野 外で層序関係が分かった もの
.
横の並 びはほぼ同じ層 準 を 示 す.
は安 山 岩 質 火 砕 岩
, 編 髀
岩判1庭P
灘
して いるが, 他の
2
つ は異 なる値 を示 す.
後 者の それぞれの若い方 (
No .
2とNo .
8)の年代は2
度の アル ゴ ン測定で良い再 現性が確認さ れ てい るこ と, お よび, 他の11
試料の年代 値が/
6Ma
を中心に集 中してい ること から, 以 下の議 論では見かけ 上 古い年 代 を示 すNo .1
とNo .
7につい て は言及し ない,
前 期の平 均 値は15.
6±0.
5Ma で あ り, 後期の そ れ は /6. 2
±0. 4Ma
である.
前期火 山活 動の時期と後期活動と は,K −Ar
年代測定で は ほ とん ど同時期であっ たこ とが 明 らかとなっ た(第2図 )
. 2 .
対比につ いて鹿野ほ か (
1993
)は, 従来か ら前期 中新 世の波多層と考え られ てきた松江 市 南 方の火 山岩 層 (由陰 グ リー
ン・
タフ団体 研究グル
ー
プ (1979)の大東 累層)を再検 討し た結果,
次の結 論 を得た.
(1
>それは下 部の陸成層と上部の海成層か ら な り, 両 者の関係は不整合である.
従っ て, (2
)下部は波多層 (その最上うしtt
部はデイサ イ ト質 溶結凝 灰 岩
,
後 述 す る海 潮溶 結 凝 灰 岩 )に,
上部はこれ を お おう海 成の川 合 層に対 比で きる
.
(3
)川合層の某 底の年代は18〜20Ma
であ り,
この頃に山陰地方で の海進 が 始まっ た.
上 記大 東 累 層に近接し て分布する意東火 山岩類も
,
前 述の よ うに,
こ れ ま で波多層に対 比 されてきた.
し か し今回得られ た 年代値は意 東 火 山岩 類が,
波多層にで はな く川合層に対比 されるこ とを示して いる (
Otofuji
et a1.
1991;高安ほ か 1992).
意 東 火 山岩 類には, 珪長質火砕岩の発達 とコ
ー
ル ドロン の形成とい う波多層に共通 した特徴が見 られ ない
.
本地域で波多層に 対 比さ れ る の は,
放射 年代および層序関係から判断 して, 意 東 火 山 岩類に不 整 合に覆わ れ る飯梨溶結凝 灰岩と考 える ことができ る
,
飯梨溶結凝 灰 岩の起 源と対 比にっいて考察す る
.
飯梨溶結凝 灰岩は斜長 石 斑 晶 をも ち,
初 生の石英斑晶 を含まない.
こ の点 で本岩に類 似 した溶結凝 灰岩を周 辺 地 域に求め る と,
本 地域の 東,
米 子湾入部に分布す る絹 屋 デ イサイ ト層 (守 岡ほ か1992
)(77 )
N工 工
一
Eleotronio Library78
井 ヒ多沖 男・
長 崔敬 介・
田崎 和 江・
川 谷芳 弘と本地域の西
,
松江湾入部に分 布 する海 潮溶 結 凝 灰 岩 (山 陰グ リー
ンタフ団体 研 究 グルー
プ ユ979
)とが あ る.
前 者は波 多 層の最 下 部 層準に産 出する (守岡ほ か
1992
).
後 者は波多層最上 部を構成し, 海成層からな る川 合 層に不整 合に お お わ れ る (鹿 野}まカtS1993
).
井 上 (1994)は, 絹 屋 デイ サ イ ト層分布地と飯梨との間に 位置 す る独松 山に飯 梨溶 結 凝 灰 岩 が分布すること を重視し て同 溶結凝灰岩を米子湾入 部に噴出源があ ると推 定 した
.
また, 鹿 野 ほか (1994)は海潮溶結 凝灰岩と飯梨 溶結凝 灰 岩が共に角 閃 石 を含む とい う共通点か ら, この両者を対比し た.
し か し,これ ら
3
地域の溶 結 凝 灰 岩 はいず れ も有色鉱物は変質し て お り, 有色鉱物に よ る比較は困難であ る. 一
方,
斜 長 石斑 晶の量か ら判 断する と, 海 潮 溶 結 凝灰岩と飯梨溶結凝 灰 岩が ほ ぼ同程 度に多 くの含 有 量 を もつの に比べ て, 絹屋 デイ サイトに含ま れ
る斜長石の 量 は明ら かに少ない
.
こ の ことか ら, 飯梨溶結凝 灰 岩は海潮溶結凝 灰岩と同源 (鹿野ほか 1993,
1994)と考えら れる.
よっ て,
飯 梨 溶結凝 灰 岩は波多層に対比 さ れる.
本 地 域 西 方に位置する松江 湾 入部, 出雲湾入部お よ び大山湾入部で はいずれ も波 多期にコ
ー
ル ドロ ンあ るい は陥没構造が 形成 さ れ, 海 成層を主とす る川合層は その同じ位置の北 部か ら北 方に, つま り波多層に オ フ ラップし な が ら発達して いる
.
い いか え れ ば川合 期の陥 没 あ るいは沈降が波多期の構造に引き継が れてい る
. 一
方, 本地域で は波多期の陥 没はな く
,
そこは溶 結凝 灰 岩が おお う台 地で あっ た
.
溶結凝 灰 岩のそのほと ん どが削剥され た 後, 川合 期になっ ても陸 域は続 き, この地 域 は火 山 活 動の場と なっ て意 束火 山岩類が堆 積した
.
本地域の東隣にある米子湾入 部に も波多期にコ
ー
ル ドロ ンが 形成さ れ ている が,
そ こ に は松江湾入部以西に見ら れ る ような 川 合 期の海 成 層は分 布し ていない.
川 合 期は本地 域 だけ で なく
,
こ の東 方一
帯も陸域であっ た と推定される
.
謝 辞
本 論の作 成にあたっ て愛 媛 大 学田崎耕 市 教 授お よび 島根 大 学 沢 田 順 弘 教授との議論が有意義であっ た
.
また 田崎教 授には原 稿の不備を指摘し てい た だいた.
島根大学の野村律 夫教授には 有孔 虫の鑑 定 を していただいた.
これらの方々 に深く感謝し ます
.
文 献
j
]⊥多津 男 (1980) 島 根 県 中 部, 仁 摩 町 地 域の下 部 中 新 統, と くに波多累 層安 山 岩質 火砕岩の噴 出源につ いて.
地質 雑, 86
:T83797
.
井
L
多津男 (1994) 松江市南方,
前期中新 世意束 火山岩類の形 成 史.
t也質雑,
100:600−617.
井 ヒ多津 勇
・IF
[谷芳弘 (1995) 荒 島湾人部 南部 地 域に分布する前期中新 世意東火山岩類の層序 (荒島湾入部の
.
ド部中新統, 第3 報)
.
島根県・ Z .
L業技術センタ
ー
研 究報告, Ilo
. 32
:18−
27. Itaya
T .
Nagao
K,
lnoue
K,
Ilonjou Yt Okada T and OgataA
(1991)Argon
lsotope analysls1
〕y a newly developed massspectrometric system for
K
Ar
dating .
Minera1.
Jour ,
15:試料 No . ( 溶岩
名 )中 期 中 新 世 前 期 中 新 世
後 期 噴 出 物
13
(滝 山 )12
&11
(経 塚 )10 ( 岩
坪 )9 (
面 子)
8
邑7
(車 山〉
細
匹 1. 漣
bヴ 旃’ じ 1Ψ1{“ 卯ヒ
騰 嶷講 難 繋 驚
、
繋 繋 黛 纔
灘鰭轟鞍 ∴
前 期 噴 出 物
6 (
川 平 )5
(金刀比羅 )4
(桑原)3 ( 喜
吾郎)
2
&1 ( 高
丸〉
濕 讖 蠶 蠶 鑛 、
蹇覊 騰覊鋤
韆 懿
鑞 舘 盟 轟 幽
飯 梨 溶 結 凝 灰 岩
「
14 15 16 17 18 19 20 21
第3図
.
意 東火 山岩 類の K−
Ar年 代 値.
ア ミ掛け の部 分は11デ