Late Mesozoic Crustal Movements in the HidaPlateau, Central Honshu, Japan

九州大学学術情報リポジトリ

Kyushu University Institutional Repository

Late Mesozoic Crustal Movements in the Hida Plateau, Central Honshu, Japan

Kawai, Masatora

Geological Survey of Japan

https://doi.org/10.5109/1526198

出版情報：九州大學理學部紀要 : Series D, Geology. 11 (3), pp.347-380, 1961-12-15. 九州大学理学 部

バージョン：

権利関係：

   pp．347−380， text−figs．1−7， tables 1−3， December 15，1961

Late Mesozoic Crustal Movements in the Hida

         Plateau， Central Honshu， Japan＊

By

Masatora KAWAI祈祈

Abstract

   In the Hida Plateau region， the Hida gneiss complex on the north side and the Paleozoic systern of the Yamaguchi facies on the south side constitute the autoch・

thonous basement． The Tetori basill was formed on the southern margin of the Hida complex， and into this basin were supplied the皿aterials from the north．

Thus， the Jurassic Kuzuryu group was deposited 6rst， followed by the mainly Lower Cretaceous Itoshiro group． Afterwards， the Upper Cretaceous Omodani rhyolites were thickly accumulated on the level denudation surface， preceeded by the deposition of the Asuwa group in the snlall depressions which had come into existence in the early period of accumulation of the Omodani rhyolites．

   Since Middle Jurassic the crustal movements proceeded intermittently， and culminated during the period from Mid to Latest Cretaceous． Deformations，

accompanied by intense thrusting， took place along with the severe volcanic activities of acid and intermediate rocks which is followed by the intrusion of Early Tertiary granites．

   The main thrust faults can be classi丘ed into two groups；the Ura・Nippon thrust system extending on the north to northeast side， and the Omote・Nippon syste皿which trends on south to southeast side． The thrust sheets of the former are composed of the Hida complex， whereas those of the latter consists of the Paleozoic system of the Para−Akiyoshi facies， which comprises Silurian， Devonian，

Carboniferous and various Permian sediments． The main thrust faults were completed in Latest Cretaceous．

Introduction and Acknowledgements

    Since 1953 the writer has occupied himself with the compilation of 1：50，000 geological maps of Arashimadake， Higashimozumi， Neo， Kyogatake and Hida Furu−

kaWa in the Hida Plateau． At the same time he has surveyed the geology of the above−mentioned areas and the vicinities．

    The present paper summerizes the geology of the Late Mesozoic system of the surveyed areas．

    In preparing this report， the writer was rendered with immeasurable guidence

   ＊Received May 4，1961． Communicated by Professor Tatsuro MATsuMoTo as one of the Tesults of ASynthetic Study of the Late Mesozoic in Japan． We are indebted to the Ministry of Education whose aid has rendered it possible for us to undertake the study（T．

MATsuMoTo and M． KAwAI）．

   ＊＊Geological Survey of Japan．

348

M．KAWAI

and encouragement from Dr． Tatsuro MATsuMoTo， Professor of Kyushu University，

and Dr． Hisakatsu YABE， Emeritus Professor of Tohoku University， and Dr． Haruyo−

shi FuJIMoTo， Emeritus Professor of Tokyo University of Education． Many helpful suggestions and assistance were given by the members of Geology Department of the Geological Survey of Japan， the Hida Research Group and the Mesozoic Research Group of the Geological Society of Japan， through discussions on various problems．

To all these people the writer s sincere gratitude is expressed．

Outline of Geology

   The Hida Plateau region is geologically made up of the pre−Jurassic basement including the older plutonics， the Jurassic and Cretaceous Tetori super−group， the Upper Cretaceous Asuwa group and Omodani rhyolites， the Paleogene younger pluto−

nics， and the overlying Neogene and younger beds． The region is marked with groups of thrust faults， called the Omote−NipPon and Ura−NipPon thrust systems， by which the basement was thrusted upon the Late Mesozoic system．

   The geological system of the region is summarized in Table 1． Fig．1is an index map of the Hida Plateau． Fig．2is a compiled geological map of this region，

and Fig．3is a geological map of the southwestern area．

1．Basement

    The pre−Jurassic basement consists of the Hida complex， and the less−or non−

metamorphosed Paleozoic rocks． The latter is lithologically diveded into the Yama−

guchi facies and the Para−Akiyoshi facies．

   A．Hida complex

    In this region various gneisses are exposed accompanied by crystalline limestone．

They are generally called the Hida gneiss． Some authors（e．9． H． FuJIMoTo，1953）

considers the age of the Hida gneiss as the pre−Silurian or pre−Cambrian but others

（e・9・T・KoBAYAsHI，1941）as the metamorphosed Paleozoic． Older plutonics， consist−

ing of rocks of varied lithology， ranging from gabbro， through diorite to granite，

occu「in close association with the Hida gneiss． Among these rocks， the Funatsu granodiorite of the latest intrusion is regarded to as representing the Late Permian or Triassic plutonism， because it contains the rocks of the Permian Moribu formation as xenoliths in the vicinity of Hongo． In this paper the Hida gneiss and the older plutonics are grouped as the Hida complex， as their interrelation and distribution throughout the region are not throughly discriminated．

   The Hida complex is the major autochthonous basement on which the Late Mesozoic formations were deposited， but in places it occurs as thrust sheets which were pushed upon the Late Mesozoic system．

   B．Paleozoic system of Yamaguchi facies

   Teiichi KoBAYAsHI（1941）named the Paleozoic system predominantly composed

of sandstone and clayslate the Yamaguchi facies and the one consisting of limestone accompanied by other orcks the Para−Akiyoshi facies． For conveience sake his facies−classi6cation is taken in the present paper．

Tabld 1． Classification of rocks and their successions in the Hida       Plateau， Central Honsh11， Japan．

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   磁加o犯is乃o gγo砲． The Shimozaisho group is distributed in Itoshiro in the upper reaches of the Kuzuryu River． It consists of limestone， clayslate， sandstone and schalstein． Owing to the discovery of Cαγフτ沈iαand Fμs〃仇αPby K． KoNlsHI（1954），．

existence of Moscovian（？）beds has become evident．

   ル伽og70吻）α編iτ∫θ4％ioα1θ斑s． The Paleozoic beds of uncertain ages widely distributed in the southwestern area are called Mino group． The lower limit of the・

group has not been determined as yet． The lower part of the group is the Neo formation，2，500 to 3，000 m thick， consisting chieHy of clayslate， and is conformably overlain by the Samondake formation． The Samondake formation is divided， in．

ascending order， into the transitional Okawara alternation member（about 500 m、thick）．

350

M．KAWAI

the Uosakatoge sandstone member（about 1，000 m thick）， the Kuzawa clayslate mem−

ber（350 to 420 m thick， occasionally accompanied by about 100 m thick schalstein），

and the Semaridani sandstone member（more than 700 m thick）． In the eastern area  the beds consisting of sandstone and clayslate are sporadically exposed and are called

the Moribu formation． This formation is thought to be an equivalent of the Mino group． T． NozAwA and H． IsoMI（1957）collected Middle Permian fossils from the beds（Nakahata and Junigatake formations）which correspond to the Nloribu formation．

    C．Paleozoic system of Para・Akiyoshi facies

    The Paleozoic system of the Para−Akiyoshi facies is always in thrust−contact with the Late Mesozoic system． It generally abounds in schalstein， chert and lime−

stone， and scarcely contains clayslate and sandstone．

    C砂s勿／1沈θsc元s幼一Sθ〃2is6万∫τ． Crystalline schists are exposed in places along the line connecting Itoigawa， Mt． Yarigatake， Fukuji， and Ise， forming approximately a narrow belt． They represent a metamorphosed facies of the Paleozoic system con−

sisting chieny of green schifts． They are locally accompanied by semi−schists， and occasionally grade into the non−metamorphosed part of the Carboniferous system．

    S21％γゴ〔zηαη4 Dωo痂αηSysτε〃z． The beds belonging to the silurian−Devonian sys−

tems， occur in small areas adjacent to the belt of crystalline schists． The representa−

tive exposures are in three places， Ise， Naradani and Fukuji， and are respectively named the Kamianama group， the Naradani group and the Fukuji group． All three beds yield 1辺oos舵s cf．わαo〃oi4θs BARRAND and other fossils． T． KoBAYAsHI and H．

IGo（1956b）found Cγoτα10αψ吻1％s from the Silurian system in the vicinity of Fukuji．

On the basis of this discovery they separated the Devonian Takaharagawa group from the so−called Silurian system．

    Cαゆoκ旋γo％∫Sysτθ勿． The Carboniferous system is distributed adjacent to the above−mentioned three areas． It is represented by the Ashidani formation in the

vicinity of Ise， the Nobi group in Naradani， the Ichinotani formation in Fukuji and the Arakigawa formation to the west of Fukuji． The first three formations are distributed in narrow areas， while the distribution of the last formation is consider−

ably wide． The Ashidani formation yields玩sμ1沈θ11α． Species of the Fμs〃碗ε11α，

∬μs％1沈αand㍗仇6iオθ∫subsones were reported by M． KANuMA（1958）from the Nobi group， those of theハ4乞〃θγθ11α， Pγρアzzs〃沈θ〃σ，勘s〃仇αand 7＞ωo∂θs subzones by H．

IGo（1956）from the Ichinotani formation， and働θiε勿ρ吻〃％勿sp． by T． Nozawa and H．IsoMI（1957）from the Arakigawa formation． Rocks of the Carboniferous system are all phyllitic．

   乃γ砺ακミysτθ〃z． The Echizen group distributed in the southwestern part of the region belongs to the Permian system． Equivalent formations are the Okumyogata and the Okuzumi formations southwest of Naradani reported by M． KAuNMA（1958），

the Mizuyagadani and the Sorayama formations in Fukuji reported by T． KAMEI

〈1952）and H． IGo（1956）， and the Hirayu group southwest of Fukuji reported by H．

IGo（1956）， all beloging to Lower to Middle Permian． The Echizen group comprises the Tokuyama， Nojiri and Magatoji formations． The Tokuyama formation ranging from the Psε％4げ％s％1沈α％4gαγis subzone to the Nεosc乃砂㎎θ吻α勿α㎎α仇αθsubzone．

The Nojiri formation is divided， in ascending order， into the Otani conglomerate and

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（1958b）；T． NozAwA＆H． IsoMI（1956，1957）：・T． NozAwA＆T．SAKAMoTo（1960）；K． HIRAYAMA， K． SAwAMuRA， M． MuRAYAMA

＆K．MoRI（1955）；K． IsHII（1937）． E反ρ1αηα海o％〔ゾ▽励01s．（A）Akeshi−dahi（V．）．（Ad）Adera．（Am）A皿o・toge（P．）．（Ar）

Arimine．（D）Mt． Dainichi．（F）Fujibashi．』（Fk）Fukuji．（Fu）Fukui．（G）Gifu．（H）Mt． Heikedake．（Ha）Mt． Hakusan．（Hf）

Hida Furukawa．（Ho）Hongo．（1）Ise．（Ii）Itoigawa．（ln）II111yama．（It）Itoshiro．（K）Kamiuchinami．（Ka）Katsuyama．（Ki）

Kiritani．（Kn）Kanazawa，（Ku）Kuwashima．（Ky）Mt． Kyogatake．（M）Motodo．（Ma）Makido．（Mo）Moribu．（Mt）Matsu皿o．

to．（N）Naegi．（Na）Naradani．（No）Mt． Nogo・hakusa11．（Nr）Mt． Norikura．（0）Omichidani．（Om）Omachi．（On）Ono．（S）

Sukenobu・（T）Tandoguchi・（Ta）Takaya皿a．（To）Tochio・（Tt）Mt・Tateyama・（Ty）Toyama．（Y）Yokoyama．（Ya）Mt．

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Fig・3・Geological map of the southwestern part of the Hida Plateau， Central Honshu， Japan．

Late Mesozoic Crustal Movements in the Hida Plateau， Central Honshu， Japan 351

Tomedoro schalstein members which yield仇γ￠ア％s％吻α元妙o㌘cαCuMBEL， and the Komukudani clayslate member containing in plenty Lyττo痂αγi6玩〃（ヵ痂KAYsER＆

HAYAsAKA and other brachiopods． The Magatoji formation abundantly contains

2Wosε鋤㎎θ物α勿α惚碗ταθand y助θ仇α〃ατoi． The Mizuyagadani formation is con−

formable（？）with the Carboniferous Ichinotani formation， and the Nojiri and Sorayama formations contain conglomerate at their base．

II． 1メate MeSOZOiC

   H．T． GEYLER（1877）studied plant fossils collected at Kuwajima in the upper reaches of the Tetori River， and de丘ned their age as UpPer Jurassic． M． YoKoYA−

MA（1890）studied plant fossils from the same bed in various places and named the bed the Tetori series． He（1904）also studied ammonite fossils from the Tetori series， by which he determined the age of the Tetori series as Middle to Upper Jurassic．

   R．UEDA and H． MATsuo（1950）discovered an unconformity in the upper reaches of the Kuzuryu River and divided the Tetori series into the upper and lower parts．

S．MAEDA（1952a， b）thought that there should be another unconformity and that the unconformable relation grades into a conformable one， and he divided the Tetori series into three subgroups（or groups）， namely， Kuzuryu， Itoshiro and Akaiwa， in ascending order． He also found Omichidani flora in his Akaiwa subgroup． The plant fossils were identi丘ed by M． AMANo and S． ENDo（1952）， who concluded the Upper Cretaceous age of the f【ora． Thus， it was ascertained that the Tetori group consists of a serial geological systems ranging from Middle Jurassic to Upper Cretaceous．

    H．MATsuo and S． KIDA（1953）collected Upper Cretaceous plant fossils in the upper reaches of the Asuwa River and proposed to call the beds containing the Asuwa且ora by the name of Asuwa series．

    The writer has recognized that certain beds， which were assigned to the Tetori series in the past and show a fairly wide distribution in the upper reaches of the Kuzuryu River， are mostly composed of the Permian Samondake formatioll， and that

the Samondake formation is covered by the Heikedake formation（Asuwa group）

which， in turn， is conformably overlain by the Omodani rhyolites． The relation

between the Asuwa group and the Omodani rhyolites is locally unconformable；

occasionally altered andesite is intercalated between the two．

    The younger plutonics were intruded after the extrusion of the Omodani rhyo−

lites， and are older than other igneous rocks of Cenozoic era． Granites among the younger plutonics are similar， in both lithology and mode of occurrence， to the Naegi granite on the southeast． The age of the Naegi granite was determined as 60million years old on the basis of the dating of naegite by K． KIMuRA and Y・

MIYAKE（1932）． The younger plutonism may have occurred in a period ranging from the latest Neocretaceous to the earlist Paleogene．

III． Cenozoic

   The Cenozoic system of the Hida Plateau consists， in ascending order， of the

M．KAWAI

Nishitani rhyolite， the Hokuriku group， the Ushigadani formation， the older andesites．

the Issiki formation， the younger andesites， and the alluvial beds；Table l shows their geological ages．

1」ate Mesozoic

   Correlation of the Late Mesozoic system of separated outcroPPing areas in this region is given in Table 2．

1． Tetori super・group

   The Tetori super−group consists of the Kuzuryu and Itoshiro groups． The for−・

mer is marine in the main part but partly not；the latter is mostly non−marine and only locally contains marine beds． Plant fossils of the Tetori super−group are listed．

by horizen in Table 3．

   A．Kuzuryu gro叩

   The Kuzuryu group is distributed in the upPer reaches of the Kuzuryu River，，

the Sho−kawa（R．）， the Jintsu River and the Joganji River． The outcroPPing area．

in the upPer reaches of the Kuzuryu River is considerably extensive but others are eXtremely narrOW．

   1．飽z24物9γo％力碗τ乃θ％助εγγεαε輪〔ゾτ乃θ砲％η％1〜 ρθγ

   The Kuzuryu group of this area shows two cycles of sedimentation．

   ．4γαs12碗閲α痂∫∂物ατioη． This formation， unconformably covering the Hida com−・

plex， is divided into the Shimoyama conglomerate member（zero to 300 m thick）in the lower part， and the Shimowakogo alternation member（300 to 400 m thick）in the upPer part． The Shimowakago alternation yields many plant fossils and some be−

lemnites．

   S乃i〃zoαフzαフηαプ⑳吻αZZoκ． The Shimoanama formation is generally conformable with the underlying Arashimadani formation， although there may exist a local un−

conformity． The formation is divided into the Kamiwago conglomerate member（230・

to 250 m thick）， the Kaizara shale member（200 to 300 m thick）and the Yambarazaka alternation member（90 to 150 m thick）， in ascending order． The Kaizara shale mem−

ber yields Pεγ嬉）〃カzoτ杉∫（・∠1γi功乃沈6τεs or 1（γα％o功万タ20Zθs）勿αZs％∫乃勿2αi YoKoYAMA， Dθoφiα

んoo万bθ2（YoK．）， Cα11φ〃y〃ooθγα∫sp．， etc． The majority of the ammonites hitherto reported are from this formation， and 0妙θ磁 杉c万22κioαYoKoYAMA， τセγδ助沈6τθs 万ゐ∬YoK．， P． んαたαγ伽％∫YoK．，、4τακZooθγα∫sp．，飽〃o〃cθγα∫夕o〃o夕α〃zαi KoBAYAsHI

＆ FuKADA， 1（ψρ1θ仇θs   （S4）〃20％沈θs） 元ε功o㌘oμs KOBAYASHI， 」K． （S．） α6％海一 ωsτ％sKoB．， K． （S．） 吻％η％2κsis KoB，， etc．， are known． Accompanying these・

ammonites， some plant fossils occur． From the Yambarazaka alternation member S．

MAEDAほ952b）reported乃γi鋤，zoτθ∫C4γ鋤乃初6τθs or臨伽o功乃仇oZεs）aff．勿αZ3％s乃励αi YoK． and Cα1伽o夕1100θγαs sp． As trigonians， Lα仇γ元go㌘σZθτoWκ∫i∫KoBAYAsHI， L．

oγ玩o％1αク is KoB．， and晦妙乃oγθ11α（Pγo〃ηψ加γ〃α）oγi杉批α1i∫KoBAYAsHI＆TAMuRA are known． Adoubt about the identification of Sのηηo〃γ舵s from the Tetori super−

group was pointed out by ARKELL（1956， p．426）．

   2． ノ（24224アy％9γoψカzオ〃￠z4躍）θγγεα6乃杉s（ゾ〃2ε S％o・んαz〃α （R．）

Tablc 2． Correlation of thc Latc Mesozoic systcm of thc respcctive areas．

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3．E但isθ仇θsμs万勿αγθηsis（Y．）

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5． To4πθs碗11iα〃2so励（BRONGN．）

K

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6． G1θic乃θ励オθsη幼ρo〃θκsis OISHI

A K

7． Coκi（功τε万s bz〃ゴθ％sZs（ZALES．）

A K K

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12． 肋z4s〃2αηiαsp．

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14．ノ14iα仇θs Sθ％α4 YABE

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A K K

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21． C．1ヲγo％励α〃α（DUNKER）

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K K K A

23．C．∂2s劫κs（HEER）em YABE

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K K A

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25．C．（1（μ1〃扱）力功1Zs KIMURA ^{？ ？}

26． C．乃％〃zzZθκsis OISHI

K K K

 

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C．Zs乃i〃α沈αθκsis OISHI C．〃％砂Ol∫万〃2αεκ∫is OISHI

C．ψz％η％θ硫sKIMURA C．物％伽2αKIMURA（MS）

C．（Eboγ01oiα2）10bφ〃α（PHIL．）

C．s万κ∫吻εκsis TATEIWA C．τγ勿κ9％1αγis OISHI C．sp．

αθ〃is砲％θ吻γαゴYOKOYAMA

」Vilsso励α40〃s仇〃ρθ（FONT・）

亙勿鋤oκθκs ∫YOKOYAMA

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㏄ 飢 脇 肚 砿 硲 肌 砿 飽 肌 九 九 聡 九 兄 脆 π 兄 九 跳 肌

PsθWo61θ磁s 1ακぼTHOMAS 1万cτyozα励zθs允10α㍑s（MOR．）

1）．∫〃2α〃2z〃αεOISHI

1）．飽z〃αsα肋TATEIWA 1λγθクz物γ批sOISHI D．？sp．

0τo斑〃22τθ∫KZ句8τθiη江（DUNK．）

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B杉24∂o（ッcα∫？αo％Z加1扱OISHI Pτεγρρ〃夕11％〃2cτεκoi∂θs OISHI

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M．KAWAI

   S％o〃αωαプoγ勿ατioη． The Shokawa formation can be divided， in ascending order，

into the Sandani conglomerate member（20 to 30 m thick）， the Nonomata alternation member（100 to 150 m thick）and the Mitarai shale member（about 200 m thick）． The Nonomata alternation yields、碗ocθ陥勿％s？sp．， and the Mitarai shale contains∠4τα励一 6θ抱ssp． and 1％ocθγα勿％∫sp． Both members yield plant fossils although in a small amount．

   3．漁2％η％9γoμ力仇仇杉％妙杉γγθαε〃θ∫げ伽吻τsμαη4垣会α7η Riz，εγs

   The Kuzuryu group in the upper reaches of Joganji River is called the Higashi−

sakamori formation and the one in the upper reaches of the Jintsu River is the Kiritani formation．

   疏gαs万sα輪勿oγ元∫oγ勿ατioη． This formation is distributed in a small area in the vicinity of Arimine． It unconformably rests on the Hida complex and is covered by the Itoshiro group with unconformity． It consists of the Magawa sandstone con−

glomerate member（about 150 m thick）and the Arimine shale member（more than

150m thick）is ascending order． In the basal conglomerate are foundル秒ψんγε11α

（Pγo〃2ツρ助oγθ11α）cf． oγ2ε毎α1is KoBAYAsHI＆TuMuRA， M （P．〕aff．06∫01θταKoB．＆

TAM．， M（P．）sp．， etc．， and the Arimine shale yields／1τακわ〔・εγαs aff．τoη％α劫s

（SowERBY），ノ1． sp．， and 1励cθγα勿％s sp・       、    疏γ批痂∫o物αZioη． The lower limit of this formation is unknown． Conglomerate

occurs in the lower part， but the upper part is predominated by shale． Fossils hith−

erto known are Lπ加τ06〃αs （？）sp．， M助oκo仇go痂αs㎎αz↓，α6（YEHARA）， Z万6乃oro勿o一 功万ηcZθs〃i碗α批θκsis SATO（MS）， etc・

   Ammonite o力from the Kuzuryu group are assigned to Callovian−Kimmeridgian

（ARKELL，1959， P．426）， although further is necessary for their taxonomy and strati−

graphic occurrence． Considering also othe available evidences， the writer has tenta−

tively assigned the main ammonite−bearing beds to Oxfordian−Kimmeridgian and

regarded the lower limit as the later stage of Middle Jurassic， as has been generally accepted．

   B． Itoshiro group

   The Itoshiro group consists of thick conglomerate for the greater part， and generally rests on the Hida complex． In the upper reaches of the Kuzuryu River，

it locally overlies the Kuzuryu group and the Mino group with unconformity． In the upper reaches of the Sho−kawa（R．）it has a thin bed of basal conglomerate which unconformably covers the Shokawa formation． As in the case of the Kuzu−

ryu group， most of the constituent materials of the Itoshiro group were supplied from the Hida complex． For convenience sake， the Itoshiro group is described separately in four areas as follows．

   1．丑OSψ09γ0砂仇沈θ〃妙θγ7 杉αC㌘Sば批働％物1〜iρετ

   The Itoshiro group of this area shows two cycles of sedimentation．

   Og％ε万∫∂γ7ηατioη． The Oguchi formation can be divided， in ascending order， into the Dosaiyama conglomerate member（370 to 400 m thick）， the Kakunomaesaka alter−

nation member（100 to 130 m thick）and the Ittuki shale member〔80 to 100 m thick）．

Non−marine shell fossils such as Co砺α41α（1レ1εSOCOγ6iCZ41α）抱oγ初2s〜s KoBAYAsHI＆

SuzuKI， C．（乃Zoγ扱）α批勾％αKoB．＆Suz．， Bατi∬α yo〃o夕α〃2αi KoB，＆Suz．，巧〃ψαγ〃∫