赤城火山噴出物の全岩化学組成−分析データ381個の総括−

み込むフィリピン海プレートが，深さ約90kmのマント

ル内で接する地点の直上という，きわめて特異な場所に

位置している（Fig.1）．

赤城火山は，地形的には，東方は足尾山地，西方は子

持火山，北方は沼田盆地，南方は関東平野に接してお

1 ．はじめに

赤城火山は，関東地方北部群馬県の火山フロント沿い

に位置する第四紀の大型火山である．赤城火山は，日本

海溝から沈み込む太平洋プレートと，相模トラフから沈

高橋　正樹

_{・関　慎一郎}

_{・鈴木　洋美}

_{・竹本　弘幸}

_{・長井　雅史}

_{・金丸　龍夫}

The Akagi volcano, located on the volcanic front of Northeast Japan, is constructed in the unique place, beneath which the subuducting Philippine Sea plate is colliding with the descending Pacific plate at the depth of about 90km. The Akagi volcano consists of six stages: (1) early stage (0.5 to 0.22Ma) and (2) late stage (0.22 to 0.18Ma) of older stratovol-cano, (3) early stage (0.18 to 0.12Ma), (4) middle stage (0.12 to 0.09Ma) and (5) late stage (0.09 to 0.04Ma) of younger stratovolcano, and (6) stage of post-caldera central cone building (0.04Ma>). The temporal variation of magmatic chemis-try of the Akagi volcano is examined based on the newly obtained 381 analytical data of whole-rock chemischemis-try. The mag-matic activity of the older stratovolcano began with the eruption of low-K tholeiitic hornblende dacite, which was followed by low-K tholeiitic pyroxene basalt to basaltic andesite and ended by medium-K pyroxene andesite with intermediate com-positions between tholeiitic and calc-alkaline rock-series. At the onset of early stage of younger stratovolacano construct-ed after a large-scale sector collapse of the older stratovolcano, low-K tholeiitic pyroxene basaltic andesite eruptconstruct-ed, which was succeeded by medium-K calc-alkaline pyroxene andesite. The middle to late stage of younger stratovolcano compris-es medium-K calc-alkaline hornblende bearing pyroxene andcompris-esite to dacite. The members of post-caldera central cone are medium-K calc-alkaline pyroxene hornblende dacite to rhyolite. The basaltic to basaltic andesitic magmas of Akagi volca-no are similar in chemical composition and incompatible trace element ratios, while the dacitic to rhyolitic magmas of Akagi volcano consist of several types with various incompatible trace element ratios different from those of basaltic to basaltic andesitic magmas, implying that the dacitic to rhyolitic magmas cannot be derived from basaltic to basaltic andes-itic magmas of older and younger stratovolcanoes by simple crystallization differentiation. The felsic magmas of Akagi volcano probably comprise various types with different origin. The magma mixing of mafic magmas with felsic magmas is plausible main process producing andesitic to dacitic magmas of Akagi volcano.

Keywords: Akagi volcano, whole-rock chemistry, crystallizaton differentiation, magma mixing, tholeiitic rock-series, calcalkaline rock-series

赤城火山噴出物の全岩化学組成

―分析データ

381個の総括―

Whole-rock Chemistry for Eruptive Products of Akagi Volcano, Central Japan:

Summary of 381 Analytical Data

Masaki TAKAHASHI

_{, Shinichiro SEKI}

_{, Hiromi SUZUKI}

_{, Hiroyuki TAKEMOTO}

_,

Masashi NAGAI

_{and Tatsuo KANAMARU}

（Received October 31, 2011） 日本大学文理学部自然科学研究所研究紀要

No.47 （2012） pp.341－400

＊ _{Department of Geosystem Sciences, College of Humanities and}

Sciences, Nihon University: 3-25-40 Sakurajosui, Setagaya-ku, Tokyo 156-8550, Japan

＊＊ _{Graduate School of Science and Technology, Ibaraki University: 2-1-1}

Bunkyo, Mito 310-8562, Japan

＊＊＊ _{Faculty of Science, Ibaraki University: 2-1-1 Bnkyo, Mito 310-8562,}

Japan

＊＊＊＊ _{College of Humanities and Sciences, Nihon University: 3-25-40}

Sakurajosui, Setagaya-ku, Tokyo 156-8550, Japan

＊＊＊＊＊ _{National Research Institute for Ear th Science and Disaster}

Prevention: Tennodai 3-1, Tsukuba 305-0006     ＊ _{日本大学文理学部地球システム科学科：} 　　  〒156-8550　東京都世田谷区桜上水3-25-40      ＊＊ _{元茨城大学大学院理工学研究科：} 　　  〒310-8562　茨城県水戸市文京2-1-1   ＊＊＊ _{元茨城大学理学部地球生命環境科学科：} 　　  〒310-8562　茨城県水戸市文京2-1-1  ＊＊＊＊ _{日本大学文理学部（非常勤講師）：} 　　  〒156-8550　東京都世田谷区桜上水3-25-40 ＊＊＊＊＊ _{独立行政法人防災科学技術研究所：} 　　  〒305-0006　茨城県つくば市天王台3-1

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

り，東縁は渡良瀬川，西縁は利根川，北縁は片品川に

よって区切られている．底径は東西20 km，南北30 km

におよび，現在の火山体の最高点は，山頂カルデラの外

輪山を構成する標高

1829mの黒

檜

山

である．

山体の北方，西方，南方の緩やかな山腹斜面は，北方

と西方は主に火山麓扇状地堆積物によって，また南方は

火山麓扇状地に加えて火砕流堆積物や岩屑なだれ堆積物

から構成される．山体中心部や侵食された急斜面からな

る東方山腹は，活動時期のやや古い溶岩を主体とする成

層火山体からなり，西方山腹上部には，船

ヶ

原

山，鈴

ヶ

岳

，コフタ山，鍋

割山，荒

山などの溶岩ドームあるいは

厚い溶岩流からなる側火山が発達している．山頂部には

南北

4km，東西 2kmの小型カルデラが形成されてお

り，この小型カルデラの内部には主として溶岩ドームか

らなる地蔵岳，見

晴山や小

沼などの中央火口丘とカルデ

ラ原湖である大

沼がある．

50万年前以降に形成された赤城火山は，約 3 万年前に

マグマを噴出する活動を終え，その後はマグマ噴出を伴

う噴火活動は行っていないが，成層火山の形成から山体

崩壊，厚い溶岩流や溶岩ドームの流出，降下火砕堆積物

や火砕流堆積物の噴出，小型カルデラの形成など，きわ

めて多様な様式の火山活動を行ってきた火山である．こ

こでは，採取した381個の噴出物試料について全岩化学

組成分析を行い，最新の火山形成史に基づいて，赤城火

山におけるマグマ化学組成の時間変化を検討する．

2 ．これまでの研究

赤城火山の形成史の全体像を初めて示したのは守屋

（1968，1970） である．守屋によれば，赤城火山は第四紀

後半に中生代の付加体からなる足尾山地と新第三紀火山

岩からなる低地との境界部付近に噴出しており，古期成

層火山形成期，新期成層火山形成期，中央火口丘形成期

の

3 つのステージからなる．古期成層火山形成期はさら

に前期，中期，後期に区分される．前期には溶岩ドーム

の形成に引き続いて，ハワイ式およびストロンボリ式噴

火によって流動性に富む厚さの薄い溶岩が繰り返し噴出

し， 高 さ

2000mほどの円錐形の成層火山が形成され

た．中期にはやや厚い溶岩の流出と多量の降下スコリア

の噴 出 が あ り， 成 層 火 山 は 高 さ

2500mにまで到達し

た．その後，山体上部が大規模に崩壊し，岩屑なだれと

なって流下した．山体崩壊後の後期には，噴火様式はブ

ルカノ式に変化し，粘性の比較的高い溶岩が流出し厚い

溶岩流を形成した．新期成層火山形成期になると，噴火

様式はプリニー式に変化し，大量の降下火砕堆積物と火

砕流堆積物を噴出するようになった．火砕流堆積物には

軽石流堆積物と石質のblock and ash flow 堆積物の双方

が含まれる．この時期には，高さ

1800mほどの火山体

が形成された．その後，山頂に南北

4km，東西 2km，

面積

7km

_{の小型カルデラが形成され，中央火口丘形成}

期には，降下火砕堆積物の噴出と，溶岩ドームからなる

中央火口丘の流出があった．

Koga （1984） は，赤城火山の形成史をStage I，Stage

II, Formation of caldera, Stage IIIの 4 ステージに大きく

分 け， さ ら に

Stage IをI

-substage，I

-substage，Stage

IIをII

-substage，II

-substageに区分した．I

-substageは

中心噴火の溶岩と火砕岩からなり，I

-substageは同じく

中心噴火の溶岩と火砕岩に加えて，軽石流堆積物および

スコリア流堆積物を伴う．II

-substageは，中心噴火の

溶岩と火砕岩に軽石流堆積物やスコリア流堆積物を伴

い，さらには側噴火した溶岩も含まれる．II

-substage

は主として火砕流堆積物からなり，これらの噴出活動の

結果，山頂小型カルデラが形成された．その後

Stage III

では，小型カルデラ内に中央火口丘溶岩が噴出した．

鈴木 （1990） は，赤城火山で最近20万年間に噴出した

降下テフラについて検討を加えた．それによれば，噴出

量

5km

_{以下の比較的規模の大きな降下軽石堆積物とし}

ては，20万年前から15万年前にはMoP（真

岡降下軽石

堆積物）

が，15万年前から10万年前にはMzP-10から

Fig.1 Map showing the location of the Akagi volcano. The contours of depth of subducting plates are cited from Nakajima and Hasegawa (2007)．open star: Akagi volcano; thick line: depth contour of subducting Phillipine Sea plate; thick grey line: depth contour of descending Pacific plate; SAT: Sagami trough; SUT: Suruga trough; thick dashed line: volcanic front (VF); grey circle: Quaternary volcano

赤城火山噴出物の全岩化学組成

位体比を有する下部地殻物質 （グラニュライト） の融解

と，角閃石の晶出による同化分別結晶作用に由来すると

考えた．こうした角閃石の晶出による同化分別結晶作用

は，玄武岩質マグマの高い含水量に原因しており，そう

した高い含水量の原因は，赤城火山の直下における，沈

みこんだ太平洋プレートとフィリピン海プレートの両方

のプレートの脱水がもたらす大量の水にあると主張し

た．Umino and Horio （1998） は，湯ノ口降下軽石の岩石

学的検討を行い，輝石斑晶が複数回の逆組成累帯構造を

示すことなどから，噴火直前の結晶マッシュ状のマグマ

溜りに複数回の苦鉄質マグマの注入とマグマ混合があっ

たことを示し，赤城火山噴出物の生成には，マグマ溜り

内でのマグマ混合が大きな役割を果たしていると考えた．

3 ．赤城火山の地質と形成史

竹本 （1999） によれば，赤城火山の形成史は，古期成

層火山形成期前期・後期，新期成層火山形成期前期・後

期，中央火口丘形成期に大きく区分される （Fig.2）．こ

こでは，新期成層火山形成期を，さらに前期・中期・後

期の

3 ステージに分けることにする．本研究における溶

岩の名称と分布はほぼ守屋 （1968，1970） によるが，野外

調査に基づき分布の一部には修正を加えた．駒ヶ岳溶岩

の一部を黒

檜

山

溶岩に，利

平

茶

屋

溶岩や楡

沢溶岩の一部

を駒ケ岳溶岩に．また，火砕流堆積物については，一部

竹本 （1999） とは異なる名称を用いている．

赤城火山の活動は，草津白根火山から噴出した大

子

火

砕流堆積物と同時期の，約

50万年前の中之条上部湖成

層第10テフラ （NLu-10） 以降に始まった．最初期には溶

岩ドームもしくは厚い溶岩流からなる沼

尾

川

溶岩が流出

し，次いでラシラシ沢溶岩や利平茶屋溶岩が噴出して，

比較的厚さの薄い溶岩と火砕岩の互層からなる古期成層

火山が形成された （古期成層火山形成期前期）．古期成

層火山の主体をなすラシラシ沢溶岩は多数の溶岩流から

なり，後述する全岩化学組成の違いにより，下位から順

に

1，2，3 の少なくとも 3 つの溶岩グループからなる．

こうした古期成層火山の活動に伴って，多数の降下火砕

堆積物と数枚以上の規模の大きくない火砕流堆積物の噴

出がみられた．古期成層火山形成期後期になると，

楡沢

溶岩，高

樽溶岩，小

黒

檜

山

溶岩などの溶岩が流出した．

これらは，約

40万～30万年前の大町APmテフラ群に覆

われるので，それ以前の活動により形成されたものと推

定される．これら古期成層火山前半の溶岩は，沼尾川溶

岩，ラシラシ沢溶岩，利平茶屋溶岩，高樽溶岩，楡沢溶

岩，小黒檜山溶岩の順に噴出したと推定される．その

後，約

22万年前の横川第二軽石層 （YoP-2） 以降に，湯ノ

MzP-7が，10万年前から 5 万年前にはMzP-6からMzP-1

が噴出した．5 万年前から 4 万年前にはNm-1，Nm-2，

UPが，約 3 万年前にはKPが噴出した．このうち，KP

は守屋の中央火口丘形成期に，それ以外は新期成層火山

形成期に相当する時期に噴出している．KP（鹿

沼

降下

軽石堆積物）は特に規模が大きく，みかけの噴出量は

25km

_{にもおよぶ．MzP10以降UPまでの8.5万年間の}

降下テフラの総噴出量は

28km

_{，平均噴出率は}

_0.33km

_/

1000年である．

竹本・久保 （1995） はテフラ層序に基づいて赤城火山

の形成史を再検討し，成層火山建設期，成層火山修復

期，火砕丘形成期，後カルデラ期に区分した．成層火山

建設期は，守屋の古期成層火山形成期の前期・中期に，

成層火山修復期は古期成層火山形成期後期に，火砕丘形

成期は新期成層火山形成期に，後カルデラ期は中央火口

丘形成期に，それぞれ対応する．その後，竹本 （1999）

は，テフラ層序に基づく赤城火山形成史にさらに検討を

加え，新たな赤城火山形成史を提唱したが，それについ

ては

3 において述べることにする．

赤城火山の岩石学的・地球化学的研究には，Koga

（1984），Notsu （1983），Notsu et al. （1986），Yamaguchi

（1990）， Umino and Horio （1998），Kobayashi and

Naka-mura （2001） などがある．Koga （1984） は赤城火山噴出

物が

SiO

量

54wt.％～72wt.％であり，すべての主化学組

成変化は，初期～主期においては，斜長石，単斜輝石，

斜方輝石，磁鉄鉱の結晶分化作用によって，末期におい

ては斜長石，斜方輝石，普通角閃石，磁鉄鉱の結晶分化

作用によって説明が可能であると考えた．Yamaguchi

（1990） は，赤城火山噴出物が，近隣の武

尊

火山などと

比べて

Al

O

量が高いことを示し，これが高含水量玄武

岩マグマの結晶分化作用において，斜長石の晶出がおく

れたためであると考えた．斜長石の晶出がおくれたた

め，Al

O

に富む玄武岩質安山岩質マグマが形成され，

その結晶分化作用によって，Al

O

に富む安山岩質マグ

マやデイサイト質マグマそして流紋岩質マグマが生成さ

れたと推定した．

Notsu （1983） およびNotsu et al. （1986）

は，東北日本弧の火山フロント沿いの火山噴出物のSr

同位体組成変化を検討した結果，赤城火山で最も高い異

常値を示すことを明らかにし，その原因として沈み込ん

だフィリピン海プレートによってもたらされた堆積物が

マントル物質に影響を与えたためであると考えた．これ

に対してKobayashi and Nakamura （2001） は赤城火山噴

出物のSr同位体組成，Nd同位体組成，Pb同位体組成お

よび希土類元素組成を検討し，高い

_Sr/

_{Sr同位体比}

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

山体崩壊以降12～13万年前に至るまでの新期成層火

山形成期前期になると，桝

形山溶岩，駒ヶ岳溶岩，鍋割

山溶岩，船ヶ原山溶岩，コフタ山溶岩，クラヤミクボ溶

岩，黒檜山・花

見

ヶ原

溶岩・花見ヶ原下火砕流堆積物，

鈴ヶ岳溶岩などがこの順に流出し，橡

久

保火砕流堆積物

や糸

井

火砕流堆積物が噴出した．真岡降下軽石堆積物

沢溶岩，川

口川溶岩，荒山溶岩などの噴出があった後，

古期成層火山後期の活動は終了した． 古期成層火山体

の成長および侵食に伴って，山麓には古期火山麓扇状地

が形成された．22万年前以降，古期成層火山が南方に向

かって大規模に山体崩壊を起こし，梨

木

岩屑なだれ堆積

物が形成された．

Fig.2 Geologic sketch map of the Akagi volcano. 1: younger volcanic fan deposit; 2: post-caldera central cone; 3: younger pyroclastic flow deposits (the late stage of younger stratovolcano); 4: older pyroclastic flow deposits (the middle stage of younger stratovolcano); 5: lavas of the early stage of younger stratovolcano; 6: Nashiki debri avalanche deposit; 7: older volcanic fan deposit; 8: lavas and pyroclastic deposits of the older stratovolcano. A curved solid line with bars in the northeastern flank of the volcano shows the cliff formed by a sector collapse of volcanic edifice of older stratovolcano, which produced the Nashiki debri avalanche deposit.

赤城火山噴出物の全岩化学組成

を斑晶として含む．それ以外は斑晶量30～50 vol.％と斑

晶に富み，斑晶として斜長石，単斜輝石，斜方輝石，不

透明鉱物を含み，かんらん石を有するものはあるが，普

通角閃石は含まない．古期成層火山形成期後期の溶岩は

斑晶量

30～40 vol.％で，そのほとんどは斜長石，単斜輝

石，斜方輝石，不透明鉱物を斑晶として含む．新期成層

火山形成期前期の溶岩は，斑晶量30～45 vol.％と斑晶に

富み，そのほとんどは斜長石，単斜輝石，斜方輝石，不

透明鉱物を斑晶として含み，稀にかんらん石斑晶や角閃

石斑晶を含む場合がある．新期成層火山形成期中期の火

砕流堆積物は，斑晶として斜長石，単斜輝石，斜方輝

石，不透明鉱物を含み，かんらん石を含む場合もある．

新期成層火山形成期後期の火砕流堆積物は，斑晶として

斜長石，単斜輝石，斜方輝石，不透明鉱物に加えて少量

の普通角閃石を含む．中央火口丘形成期の溶岩は，斑晶

量

12～20 vol.％で，斑晶として斜長石，普通角閃石，斜

方輝石，不透明鉱物を含む．

5 ．全岩主化学組成

5-1 分析方法および分析誤差

分析には茨城大学機器分析センターの理学電気製蛍光

X線分析装置3270型 （RH管球50kV，

50mA） を使用した．

粉末試料

0.4gに10倍の融剤（四ホウ酸リチウムL12B4O7）

を加えて剥離剤 （臭化リチウム） とともに白金るつぼに

投入し，高周波ビードサンプラー装置により融解して，

ガラスビードを作成し分析を行った．分析誤差は，SiO

＝ ±

0.56wt. ％，TiO

＝ ±

0.01wt. ％，Al

O

＝±0.226，

FeO*＝ ±0.125wt. ％，MnO＝ ±0.002wt. ％，MgO＝±

0.058wt. ％，CaO＝ ±0.058wt. ％，Na

O＝0±.064wt. ％，

K

O＝±0.027wt.％，P

O

＝±0.005wt.％である．

5-2 古期成層火山形成期

（1）SiO

古期成層火山形成期初期に噴出した沼尾川溶岩は

62

～67wt.％SiO

のデイサイト，ラシラシ沢溶岩

1 は63～

64wt.％SiO

のデイサイトである （Fig. 3A）．古期成層火

山の本体を構成するラシラシ沢溶岩

2 は51～55wt.％の

玄 武 岩 ～ 玄 武 岩 質 安 山 岩， ラ シ ラ シ 沢 溶 岩

3 は53～

57wt.％SiO

の玄武岩質安山岩～苦鉄質安山岩，利平茶

屋溶岩は

55～59wt.％SiO

の玄武岩質安山岩～安山岩か

らなる．古期成層火山形成期後期の湯ノ沢溶岩は

54～

57wt.％SiO

の安山岩，川口川溶岩は

56～58wt.％SiO

の

安 山 岩， 荒 山 溶 岩 は

55～58wt.％SiO

の 安 山 岩 か ら な

る．古期成層火山の崩壊によって形成された梨木岩屑な

だれ堆積物に含まれる火山岩の一部は

57wt.％SiO

の安

（MoP） の噴出もこの時期である （鈴木，1990）．この時

期の初期に流出した桝形山溶岩の

K-Ar年代は約18万年

前である．溶岩のうち，桝形山溶岩，鍋割山溶岩，船ヶ

原山溶岩，コフタ山溶岩，クラヤミクボ溶岩，鈴ヶ岳溶

岩は側火山であり，この時期には，中心噴火以外に活発

な側噴火が生じていた．これに対して，駒ヶ岳溶岩，黒

檜山・花見ヶ原溶岩・花見ヶ原下火砕流堆積物は中心噴

火の産物であると考えられる．小

田川

火砕流堆積物グ

ループはこの時期のもので，クラヤミクボ溶岩以降に噴

出したと推定される．また，下

田

沢

火砕流堆積物グルー

プもこの時期のものと考えられる．これらの小規模な火

砕流からなる火砕流堆積物群は，この時期の繰り返され

たブルカノ式噴火に関連して形成された可能性が高い．

12～13万年前以降になると，火山活動は規模の大き

な火砕流堆積物を伴う爆発的なプリニー式噴火へと変化

し，

12～13万年前から 9 万年前の新期成層火山形成期中

期には，不

動

・棚

下火砕流堆積物，藤

木

火砕流堆積物が

噴出した．規模の大きくない持

柏木火砕流堆積物および

清水火砕流堆積物もこの時期に噴出した可能性が高い

が，活動時期は藤木火砕流堆積物よりも後である．9 万

年前以降の新期成層火山形成期後期になると，9 万年前

の阿蘇四火山灰 （Aso-4） 以降 5 万年前の大山倉吉軽石

（DKP） までの間に，川

額火砕流堆積物，輪

久原

火砕流

堆積物，大

胡

（犬

ノ

沢

）

火砕流堆積物などが噴出し，

DKP以降4.2万年前の八崎軽石 （HP） までの間には，年

丸

火砕流堆積物，湯

ノ口

降下軽石堆積物 （UP），ガラン

石質火砕流堆積物などが噴出した．以上のような火砕流

噴出活動が繰り返された結果，山頂には小形のカルデラ

が形成されたものと考えられる．

4.2万年前以降の中央火口丘形成期に入ると，3 万年前

に最大規模の鹿沼降下軽石堆積物 （KP） が，次いで水沼

火山礫が噴出し，カルデラ内に小沼溶岩が流出した．そ

の後，カルデラ内に地蔵岳溶岩および見晴山溶岩が流出

した．これらの溶岩は

AT火山灰に覆われることから，

2.9万年前以前に噴出したものと考えられる．赤城火山

では，2.9万年前以降に溶岩の流出はみられない．新期

成層火山体の成長および噴火活動停止後の侵食に伴っ

て，山麓には広大な新期火山麓扇状地が形成された．

4 ．岩石記載

赤城火山噴出物は，斜長石，斜方輝石，単斜輝石，不

透明鉱物を主要な斑晶鉱物として含み，それらにかんら

ん石斑晶や角閃石斑晶を伴う場合がみられる．古期成層

火山形成期前期では，最初期と考えられる沼尾川溶岩は

斑晶量

6～8vol.％と斑晶に乏しく，斜長石と普通角閃石

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

湯ノ沢溶岩，川口川溶岩，荒山溶岩はやや低い一連の組

成変化トレンドを示し，SiO

量が増大すると，Na

O量

も増加する （Fig.3B）．

沼尾川溶岩，ラシラシ沢溶岩1・2・3および利平茶屋

溶岩はlow-K系列に属し，湯ノ沢溶岩，川口川溶岩およ

び荒山溶岩は

low-K系列とmedium-K系列の中間の組成

を 有 す る．SiO

量 が 増 加 す る と，K

O量 は 増 大 す る

（Fig.3B）．

（4）MgO・FeO*

ラシラシ沢溶岩

2，利平茶屋溶岩，湯ノ沢溶岩，川口

川溶岩および荒山溶岩は

MgO量に富んでおり，SiO

量

が増加すると減少する組成変化トレンドを示す（Fig.3C）．

一方，沼尾川溶岩，ラシラシ沢溶岩

1 および 3 はMgO

量に乏しく，SiO

量が増加すると

MgO量がやや減少す

る組成変化トレンドを有する．

FeO*量はSiO

量が増加すると減少する組成変化トレ

ンドを示すが，ラシラシ沢溶岩

3 はやや低い値を有する

山岩である．

（2）TiO

・P

O

TiO

量は，沼尾川溶岩とラシラシ沢溶岩3で高く，ラ

シラシ沢溶岩

1 および 2，利平茶屋溶岩，湯ノ沢溶岩，

川口川溶岩，荒山溶岩で低い （Fig.3A）．沼尾川溶岩と

ラシラシ沢溶岩

1 はともにデイサイトであるが，沼尾川

溶岩の方が

TiO

に富む．SiO

量が増加すると

TiO

量は

減少するが，ラシラシ沢溶岩

2 ではやや増大する．

P

O

量は，沼尾川溶岩でやや高く，ラシラシ沢溶岩

1

および

3，利平茶屋溶岩がこれに次ぎ，荒山溶岩，ラシ

ラ シ 沢 溶 岩

2， 湯 ノ 沢 溶 岩， 川 口 川 溶 岩 で 最 も 低

い （Fig.3A）．SiO

量が増加すると

P

O

量も増大する．

梨木岩屑なだれ堆積物の岩片の一部の

TiO

量および

P

O

量は，荒山溶岩と類似する．

（3）Na

O・K

O

Na

O量は，沼尾川溶岩およびラシラシ沢溶岩 1 およ

び

3 でやや高いが，ラシラシ沢溶岩 2，利平茶屋溶岩，

Fig.3A SiO2 variation diagram for TiO2 and P2O5 contents of eruptive products of the older stratovolcano. 1: Numaogawa lava; 2:

Rashirashizawa lava 1; 3: Rashirashizawa lava 2; 4: Rashirashizawa lava 3; 5: Riheijyaya lava; 6: Yunosawa lava; 7: Kawaguchigawa lava; 8: Arayama lava; 9: clasts of Nashiki debris avalanche

赤城火山噴出物の全岩化学組成

5-3 新期成層火山形成期前期

（1）SiO

新期成層火山形成期前期に噴出した下部桝形山溶岩は

54～58wt. ％SiO

の 安 山 岩， 上 部 桝 形 山 溶 岩 は

58～

61wt.％SiO

の安山岩，駒ヶ岳溶岩は

53～57wt.％SiO

の

苦鉄質安山岩，鍋割山溶岩は55～61wt.％SiO

の安山岩，

船ヶ原溶岩は56～58wt.％SiO

の安山岩，コフタ山溶岩

は

64～66wt.％SiO

のデイサイト，クラヤミクボ溶岩は

55～57wt.％SiO

の 安 山 岩， 黒 檜 山 溶 岩 は

54～59wt.％

SiO

の安山岩，花見ヶ原下火砕流堆積物は56～65wt.％

SiO

の安山岩～デイサイト，鈴ヶ岳溶岩は59～62wt.％

SiO

の 珪 長 質 安 山 岩， 小 田 川 火 砕 流 堆 積 物 は51～

59wt.％SiO

の玄武岩～安山岩，下田沢火砕流堆積物は

56～58wt.％SiO

の安山岩，橡久保火砕流堆積物は

62～

64wt.％SiO

の珪長質安山岩～デイサイト，糸井火砕流

堆積物は

62～67wt.％SiO

の珪長質安山岩～デイサイト

である （Fig.4A）．

（Fig.3C）．

（5）Al

O

・CaO・MnO

Al

O

量は

SiO

量が増加するとやや減少する組成変化

トレンドを示すが，ラシラシ沢溶岩

3 はやや高い値を有

する （Fig.3D）．CaO量はSiO

量が増加すると減少する

組成変化トレンドを示すが，ラシラシ沢溶岩

3 はやや高

い値を有する （Fig.3D）．MnO量はSiO

量が増加すると

やや減少する組成変化トレンドを示すが，ラシラシ沢溶

岩

1 はやや高い値を有する （Fig.3D）．

（6）FeO*/MgO 比

沼尾川溶岩およびラシラシ沢溶岩

1 が最も高いFeO*/

MgO比を示し，次いでラシラシ沢溶岩 3，さらに荒山

溶岩，川口川溶岩，利平茶屋溶岩，ラシラシ沢溶岩

2 が

低い値を有する （Fig.3E）．ソレアイト系列の組成を持

つものが多いが，沼尾川溶岩の一部，ラシラシ沢溶岩

1，利平茶屋溶岩の一部，川口川溶岩，荒山溶岩はカル

クアルカリ系列に属する．

Fig.3B SiO2 variation diagram for Na2O and K2O contents of eruptive products of the older stratovolcano. 1: Numaogawa lava; 2:

Rashirashizawa lava 1; 3: Rashirashizawa lava 2; 4: Rashirashizawa lava 3; 5: Riheijyaya lava; 6: Yunosawa lava; 7: Kawaguchigawa lava; 8: Arayama lava; 9: clasts of Nashiki debris avalanche deposit; Med-K: medium-K series; Low-K: low-K series

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

川火砕流堆積物を除き，P

O

量は

SiO

量が増加すると

減少する組成変化トレンドを示す．

（3）Na

O・K

O

Na

O量は，黒檜山溶岩，鈴ヶ岳溶岩，コフタ山溶

岩，下田沢火砕流堆積物，糸井火砕流堆積物で高く，

駒ヶ岳溶岩，下部桝形山溶岩，上部桝形山溶岩，クラヤ

ミクボ溶岩，鍋割山溶岩，船ヶ原溶岩，小田川火砕流堆

積物，花見ヶ原下火砕流堆積物，橡久保火砕流堆積物で

低い （Fig.4B）．Na

O量はSiO

量が増加するとやや増大

する組成変化トレンドを示す．

K

O量は，黒檜山溶岩の一部，上部桝形山溶岩の一部，

鍋割山溶岩の一部，コフタ山溶岩，花見ヶ原下火砕流堆

積物，下田沢火砕流堆積物で最も高くmedium-K系列に

属する （Fig.4B）．鍋割山溶岩の一部，黒檜山溶岩の一

部，上部桝形山溶岩の一部，鈴ヶ岳溶岩，クラヤミクボ

溶岩，糸井火砕流堆積物は

medium-K系列とlow-K系列

の境界部付近に値が分布する．駒ヶ岳溶岩，黒檜山溶岩

（2） TiO

・P

O

TiO

量は，黒檜山溶岩の一部，船ヶ原溶岩，上部桝

形山溶岩，コフタ山溶岩，花見ヶ原下火砕流堆積物，糸

井火砕流堆積物，下田沢火砕流堆積物で最も高く，次い

で黒檜山溶岩の一部，鍋割山溶岩，下部桝形山溶岩，橡

久保火砕流堆積物，小田川火砕流堆積物が高く，そして

駒ヶ岳溶岩，クラヤミクボ溶岩，鈴ヶ岳溶岩が最も低い

値を示す （Fig.4A）．TiO

量は

SiO

量が増加すると減少

する組成変化トレンドを示す．

P

O

量は，コフタ山溶岩，橡久保火砕流堆積物，糸

井火砕流堆積物で最も高く，次いで黒檜山溶岩，上部桝

形山溶岩，鈴ヶ岳溶岩，花見ヶ原下火砕流堆積物，下田

沢火砕流堆積物が高く，さらに下部桝形山溶岩，鍋割山

溶岩，船ヶ原溶岩，クラヤミクボ溶岩，SiO

55wt.％以

上の小田川火砕流堆積物が高い （Fig.4A）．また，駒ヶ

岳溶岩がこれらより低い値を，SiO

55％以下の小田川火

砕流堆積物が最も低い値を有する．SiO

55％以下の小田

Fig.3C SiO2 variation diagram for MgO and FeO* contents of eruptive products of the older stratovolcano. 1: Numaogawa lava; 2:

Rashirashizawa lava 1; 3: Rashirashizawa lava 2; 4: Rashirashizawa lava 3; 5: Riheijyaya lava; 6: Yunosawa lava; 7: Kawaguchigawa lava; 8: Arayama lava; 9: clasts of Nashiki debris avalanche

赤城火山噴出物の全岩化学組成

船ヶ原溶岩，クラヤミクボ溶岩の一部，鍋割山溶岩，小

田川火砕流堆積物，花見ヶ原下火砕流堆積物で高く，

駒ヶ岳溶岩の一部，黒檜山溶岩の一部，鈴ヶ岳溶岩，橡

久保火砕流堆積物，糸井火砕流堆積物で低い （Fig.4C）．

上部桝形山溶岩および下田沢火砕流堆積物はその中間の

値を有する．MgO量はSiO

量が増加すると減少する組

の一部，下部桝形山溶岩，小田川火砕流堆積物の大部分

および橡久保火砕流堆積物はlow-K系列に属する．K

O

量は

SiO

量が増加すると増大する組成変化トレンドを

示す．

（4）MgO・FeO*

MgO量は，駒ヶ岳溶岩の一部，下部桝形山溶岩，

Fig.3D SiO2 variation diagram for Al2O3, CaO and MnO contents of eruptive products of the older stratovolcano. 1: Numaogawa lava;

2: Rashirashizawa lava 1; 3: Rashirashizawa lava 2; 4: Rashirashizawa lava 3; 5: Riheijyaya lava; 6: Yunosawa lava; 7: Kawaguchigawa lava; 8: Arayama lava; 9: clasts of Nashiki debris avalanche

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

Fig.3E FeO*/MgO vs. SiO2 diagram for eruptive products of the older stratovolcano. 1: Numaogawa lava; 2: Rashirashizawa lava 1; 3:

Rashirashizawa lava 2; 4: Rashirashizawa lava 3; 5: Riheijyaya lava; 6: Yunosawa lava; 7: Kawaguchigawa lava; 8: Arayama lava; 9: clasts of Nashiki debris avalanche; TH: tholeiitic rock-series; CA: calc-alkaline rock-series

Fig.4A SiO2 variation diagram for TiO2 and P2O5 of eruptive products of the early stage of younger stratovolcano. 1: Masugatayama

lava (lower); 2: Masugatayama lava (upper); 3: Komagatake lava; 4: Nabewariyama lava; 5: Funagahara lava; 6: Kofutayama lava; 7: Kurayamikubo lava; 8: Kurobiyama lava; 9: Hanamigaharashita pyroclastic flow deposit; 10: Suzugatake lava; 11: Tochikubo pyroclastic flow deposit; 12: Itoi pyroclastic flow deposit; 13: Odagawa pyroclastic flow deposit; 14: Shimotazawa pyroclastic flow deposit

赤城火山噴出物の全岩化学組成

物がこれに次ぎ，駒ヶ岳溶岩，黒檜山溶岩の一部，上

部・下部桝形山溶岩，船ヶ原溶岩，鍋割山溶岩，クラヤ

ミクボ溶岩，小田川火砕流堆積物，下田沢火砕流堆積物

で最も低い （Fig.4D）．Al

O

量は

SiO

量が増加すると減

少する組成変化トレンドを示す．

CaO量は，駒ヶ岳溶岩，上部・下部桝形山溶岩，黒

檜山溶岩，鈴ヶ岳溶岩，クラヤミクボ溶岩，小田川火砕

流堆積物，下田沢火砕流堆積物，橡久保火砕流堆積物，

糸井火砕流堆積物で高く，鍋割山溶岩，花見ヶ原下火砕

流堆積物，コフタ山溶岩，で低い （Fig.4D）．CaO量は

SiO

量が増加すると減少する組成変化トレンドを示す．

MnO量は，鍋割山溶岩，船ヶ原溶岩，コフタ山溶

岩，小田川火砕流堆積物で最も高く，駒ヶ岳溶岩，上

部・下部桝形山溶岩，黒檜山溶岩の一部，花見ヶ原下火

砕流堆積物，下田沢火砕流堆積物，橡久保火砕流堆積物，

成トレンドを示す．

FeO*量は，駒ヶ岳溶岩の一部，黒檜山溶岩の一部，

下部桝形山溶岩，船ヶ原溶岩，鍋割山溶岩，クラヤミク

ボ溶岩の一部，小田川火砕流堆積物，花見ヶ原下火砕流

堆積物で高く，駒ヶ岳溶岩の一部，黒檜山溶岩の一部，

鈴ヶ岳溶岩，クラヤミクボ溶岩の一部，下田沢火砕流堆

積物の一部，糸井火砕流堆積物で低い （Fig.4C）．上部

桝形山溶岩，コフタ山溶岩，下田沢火砕流堆積物の一

部，橡久保火砕流堆積物はその中間の値を有する．

FeO*量はSiO

量が増加すると減少する組成変化トレン

ドを示す．

（5）Al

O

・CaO・MnO

Al

O

量は，クラヤミクボ溶岩の一部，鈴ヶ岳溶岩で

最も高く，黒檜山溶岩の一部，コフタ山溶岩，花見ヶ原

下火砕流堆積物，橡久保火砕流堆積物，糸井火砕流堆積

Fig.4B SiO2 variation diagram for Na2O and K2O contents of eruptive products of the early stage of younger stratovolcano. 1:

Masugatayama lava (lower); 2: Masugatayama lava (upper); 3: Komagatake lava; 4: Nabewariyama lava; 5: Funagahara lava; 6: Kofutayama lava; 7: Kurayamikubo lava; 8: Kurobiyama lava; 9: Hanamigaharashita pyroclastic flow deposit; 10: Suzugatake lava; 11: Tochikubo pyroclastic flow deposit; 12: Itoi pyroclastic flow deposit; 13: Odagawa pyroclastic flow deposit; 14: Shimotazawa pyroclastic flow deposit; Med-K: medium-K series; Low-K: low-K series

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

5-4 新期成層火山形成期中期・後期および中央火口丘

形成期

（1）SiO

新期成層火山形成期中期に噴出した棚下火砕流堆積物

は61～64wt.％SiO

の珪長質安山岩～デイサイト，藤木

火 砕 流 堆 積 物 は59～63wt.％SiO

の 安 山 岩 ～ デ イ サ イ

ト，持柏木火砕流堆積物は

61～63wt.％SiO

の珪長質安

山岩～デイサイト，清水火砕流堆積物は57～62wt.％

SiO

の安山岩からなる （Fig.5A）．新期成層火山形成期

後期の川額火砕流堆積物は

58～60wt.％SiO

の安山岩，

輪久原火砕流堆積物は

59～63wt.％SiO

の安山岩～デイ

サイト，大胡・犬ノ沢火砕流堆積物は

58～63wt.％SiO

の

安山岩～デイサイト，年丸火砕流堆積物は63～65wt.％

SiO

のデイサイト，

湯ノ口降下火砕堆積物は58～60wt.％

SiO

の安山岩，ガラン火砕流堆積物は

57～61wt.％SiO

糸井火砕流堆積物がこれに次ぎ，クラヤミクボ溶岩の一

部，黒檜山溶岩の一部，鈴ヶ岳溶岩が最も低い （Fig.4D）．

（6）FeO*/MgO 比

FeO*/MgO比は，橡久保火砕流堆積物，糸井火砕流

堆積物，鈴ヶ岳溶岩，クラヤミクボ溶岩，コフタ山溶

岩，黒檜山溶岩，上部桝形山溶岩，下田沢火砕流堆積物

が高い値を，下部桝形山溶岩，駒ヶ岳溶岩，鍋山溶岩，

花見ヶ原下火砕流堆積物，小田川火砕流堆積物が低い値

を示す （Fig.4E）．このうち，駒ヶ岳溶岩，下部桝形山

溶岩，上部桝形山溶岩の一部，黒檜山溶岩，クラヤミク

ボ溶岩，鈴ヶ岳溶岩，小田川火砕流堆積物の一部，下田

沢火砕流堆積物はソレアイト系列に，上部下部桝形山溶

岩の一部，鍋割山溶岩，コフタ山溶岩，花見ヶ原下火砕

流堆積物，橡久保火砕流堆積物，糸井火砕流堆積物はカ

ルクアルカリ系列に属する．

Fig.4C SiO2 variation diagram for MgO and FeO* contents of eruptive products of the early stage of younger stratovolcano. 1:

Masugatayama lava (lower); 2: Masugatayama lava (upper); 3: Komagatake lava; 4: Nabewariyama lava; 5: Funagahara lava; 6: Kofutayama lava; 7: Kurayamikubo lava; 8: Kurobiyama lava; 9: Hanamigaharashita pyroclastic flow deposit; 10: Suzugatake lava; 11: Tochikubo pyroclastic flow deposit; 12: Itoi pyroclastic flow deposit; 13: Odagawa pyroclastic flow deposit; 14: Shimotazawa pyroclastic flow deposit

赤城火山噴出物の全岩化学組成

（2）TiO

・P

O

TiO

量は，年丸火砕流堆積物，小沼火山礫堆積物，小

沼溶岩および地蔵岳・見晴山溶岩で高く，鹿沼降下火砕

堆積物で低い（Fig.5A）．棚下火砕流堆積物，藤木火砕

流堆積物，持柏木火砕流堆積物，清水火砕流堆積物，川

の安山岩からなる．また，中央火口丘形成期の鹿沼降下

火砕堆積物は

67～70wt.％SiO

のデイサイト，小沼火山

礫堆積物は

67～70wt.％SiO

のデイサイト，小沼溶岩は

71～72wt.％SiO

の流紋岩，地蔵岳・見晴山溶岩は

71～

72wt.％SiO

の流紋岩からなる．

Fig.4D SiO2 variation diagram for Al2O3, CaO and MnO contents of eruptive products of the early stage of younger stratovolcano. 1:

Masugatayama lava (lower); 2: Masugatayama lava (upper); 3: Komagatake lava; 4: Nabewariyama lava; 5: Funagahara lava; 6: Kofutayama lava; 7: Kurayamikubo lava; 8: Kurobiyama lava; 9: Hanamigaharashita pyroclastic flow deposit; 10: Suzugatake lava; 11: Tochikubo pyroclastic flow deposit; 12: Itoi pyroclastic flow deposit; 13: Odagawa pyroclastic flow deposit; 14: Shimotazawa pyroclastic flow deposit

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

Fig.4E FeO*/MgO vs. SiO2 diagram for eruptive products of the early stage of younger stratovolcano. 1: Masugatayama lava (lower);

2: Masugatayama lava (upper); 3: Komagatake lava; 4: Nabewariyama lava; 5: Funagahara lava; 6: Kofutayama lava; 7: Kurayamikubo lava; 8: Kurobiyama lava; 9: Hanamigaharashita pyroclastic flow deposit; 10: Suzugatake lava; 11: Tochikubo pyroclastic flow deposit; 12: Itoi pyroclastic flow deposit; 13: Odagawa pyroclastic flow deposit; 14: Shimotazawa pyroclastic flow deposit; TH: tholeiitic rock-series; CA: calc-alkaline rock-series

Fig.5A SiO2 variation diagram for TiO2 and P2O5 of eruptive products of the middle to late and post-caldera central cone building stages of

younger stratovolcano. 1: Tanashita pyroclastic flow deposit; 2: Fujiki pyroclastic flow deposit; 3: Mochikashiwagi pyroclastic flow deposit; 4: Shimizu pyroclastic flow deposit; 5: Kawahage pyroclastic flow deposit; 6: Wakubara pyroclastic flow deposit; 7: Ogo-Inunosawa pyroclastic flow deposit; 8: Toshimaru pyroclastic flow deposit; 9: Yunokuchi pyroclastic fall deposit; 10: Garan pyroclastic flow deposit; 11: Kanuma pyroclastic fall deposit; 12: Kono lapilli tuff; 13: Kono lava; 14: Jizodake-Miharashiyama lava

赤城火山噴出物の全岩化学組成

物，小沼火山礫堆積物，小沼溶岩および地蔵岳・見晴山

溶岩で高く，輪久原火砕流堆積物で低い （Fig.5B）．棚

下火砕流堆積物，藤木火砕流堆積物，清水火砕流堆積

物，持柏木火砕流堆積物，川額火砕流堆積物，大胡・犬

ノ沢火砕流堆積物，湯ノ口降下火砕堆積物，ガラン火砕

流堆積物はその中間の値を有する．全体として，SiO

量

が増大してもNa

O量はほとんど変化しない組成変化ト

レンドを示す．

K

O量はすべてmedium-K系列に属し，SiO

量が増加

すると

K

O量が増加する一連の組成変化トレンドを示

す （Fig.5B）．

（4）MgO・FeO*

MgO量は，棚下火砕流堆積物，藤木火砕流堆積物，

持柏木火砕流堆積物，清水火砕流堆積物，川額火砕流堆

積物，輪久原火砕流堆積物，大胡・犬ノ沢火砕流堆積

額火砕流堆積物，輪久原火砕流堆積物，大胡・犬ノ沢火

砕流堆積物，湯ノ口降下火砕堆積物，ガラン火砕流堆積

物はその中間の値を有し，SiO

量が増加すると

TiO

量

は減少するほぼ一連の組成変化トレンドを示す．

P

O

量は，年丸火砕流堆積物で最も高く，小沼火山

礫堆積物，小沼溶岩および地蔵岳・見晴山溶岩が次に高

く，鹿沼降下火砕堆積物，棚下火砕流堆積物，藤木火砕

流堆積物，川額火砕流堆積物，大胡・犬ノ沢火砕流堆積

物，湯ノ口降下火砕堆積物，ガラン火砕流堆積物が

SiO

量が増加すると

P

O

量が減少するほぼ一連の組成変化

トレンドを示してこれに次ぎ，持柏木火砕流堆積物，清

水火砕流堆積物，輪久原火砕流堆積物，ガラン火砕流堆

積物で最も低い値を示す （Fig.5A）．

（3）Na

O・K

O

Na

O量は，年丸火砕流堆積物，鹿沼降下火砕堆積

Fig.5B SiO2 variation diagram for Na2O and K2O of eruptive products of the middle to late and post-caldera central cone building

stages of younger stratovolcano. 1: Tanashita pyroclastic flow deposit; 2: Fujiki pyroclastic flow deposit; 3: Mochikashiwagi pyroclastic flow deposit; 4: Shimizu pyroclastic flow deposit; 5: Kawahage pyroclastic flow deposit; 6: Wakubara pyroclastic flow deposit; 7: Ogo-Inunosawa pyroclastic flow deposit; 8: Toshimaru pyroclastic fall deposit; 9: Yunokuchi pyroclastic fall deposit; 10: Garan pyroclastic flow deposit; 11: Kanuma pyroclastic flow deposit; 12: Kono lapilli tuff; 13: Kono lava; 14: Jizodake-Miharashiyama lava; High-K: high-K series; Med-K: medium-K series; Low-K: low-K series

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

物が最も低い値を有する．

（5）Al

O

・CaO・MnO

Al

O

量は，鹿沼降下火砕堆積物で最も高く，清水火

砕流堆積物，持柏木火砕流堆積物，年丸火砕流堆積物と

小沼火山礫堆積物，小沼溶岩および地蔵岳・見晴山溶岩

がこれに次ぎ，棚下火砕流堆積物，藤木火砕流堆積物，

川額火砕流堆積物，輪久原火砕流堆積物，大胡・犬ノ沢

火砕流堆積物，湯ノ口降下火砕堆積物，ガラン火砕流堆

積物で最も低い値を有するが，全体として，SiO

量が増

大 す る と

Al

O

量 は 減 少 す る 組 成 変 化 ト レ ン ド を 示

す （Fig.5D）．

CaO量は，棚下火砕流堆積物，藤木火砕流堆積物，

川額火砕流堆積物，輪久原火砕流堆積物，大胡・犬ノ沢

火砕流堆積物，年丸火砕流堆積物，ガラン火砕流堆積物

物，湯ノ口降下火砕堆積物，ガラン火砕流堆積物が最も

高い値を有し，SiO

量が増加すると

MgO量が減少する

ほぼ一連の組成変化トレンドを示す （Fig.5C）．年丸火

砕流堆積物と小沼火山礫堆積物，小沼溶岩および地蔵

岳・見晴山溶岩が次に高い値を示し，鹿沼降下火砕堆積

物が最も低い値を有する．

FeO*量は，棚下火砕流堆積物，藤木火砕流堆積物，

持柏木火砕流堆積物，清水火砕流堆積物，川額火砕流堆

積物，輪久原火砕流堆積物，大胡・犬ノ沢火砕流堆積

物，湯ノ口降下火砕堆積物，ガラン火砕流堆積物が最も

高い値を有し，SiO

量が増加すると

FeO*量が減少する

ほぼ一連の組成変化トレンドを示す （Fig.5C）．年丸火

砕流堆積物と小沼火山礫堆積物，小沼溶岩および地蔵

岳・見晴山溶岩が次に高い値を示し，鹿沼降下火砕堆積

Fig.5C SiO2 variation diagram for MgO and FeO* of eruptive products of the middle to late and post-caldera central cone building

stages of younger stratovolcano. 1: Tanashita pyroclastic flow deposit; 2: Fujiki pyroclastic flow deposit; 3: Mochikashiwagi pyroclastic flow deposit; 4: Shimizu pyroclastic flow deposit; 5: Kawahage pyroclastic flow deposit; 6: Wakubara pyroclastic flow deposit; 7: Ogo-Inunosawa pyroclastic flow deposit; 8: Toshimaru pyroclastic flow deposit; 9: Yunokuchi pyroclastic fall deposit; 10: Garan pyroclastic flow deposit; 11: Kanuma pyroclastic fall deposit; 12: Kono lapilli tuff; 13: Kono lava; 14: Jizodake-Miharashiyama lava

赤城火山噴出物の全岩化学組成

沼溶岩および地蔵岳・見晴山溶岩で最も低い値を示す．

MnO量は，小沼火山礫，小沼溶岩，地蔵岳溶岩，棚

下火砕流堆積物，藤木火砕流堆積物，持柏木火砕流堆積

物，清水火砕流堆積物，川額火砕流堆積物，輪久原火砕

が最も高い値を有し，SiO

量が増加するとCaO量が減

少する組成変化トレンドを示す （Fig.5D）．清水火砕流堆

積物と湯ノ口降下火砕堆積物がこれに次ぎ，持柏木火砕

流堆積物，鹿沼降下火砕堆積物，小沼火山礫堆積物，小

Fig.5D SiO2 variation diagram for Al2O3, CaO and MnO of eruptive products of the middle to late and post-caldera central cone

building stages of younger stratovolcano. 1: Tanashita pyroclastic flow deposit; 2: Fujiki pyroclastic flow deposit; 3: Mochikashiwagi pyroclastic flow deposit; 4: Shimizu pyroclastic flow deposit; 5: Kawahage pyroclastic flow deposit; 6: Wakubara pyroclastic flow deposit; 7: Ogo-Inunosawa pyroclastic flow deposit; 8: Toshimaru pyroclastic flow deposit; 9: Yunokuchi pyroclastic fall deposit; 10: Garan pyroclastic flow deposit; 11: Kanuma pyroclastic fall deposit; 12: Kono lapilli tuff; 13: Kono lava; 14: Jizodake-Miharashiyama lava

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

Fig.5E FeO*/MgO vs. SiO2 diagram for eruptive products of the middle to late and post-caldera central cone building stages of

younger stratovolcano. 1: Tanashita pyroclastic flow deposit; 2: Fujiki pyroclastic flow deposit; 3: Mochikashiwagi pyroclastic flow deposit; 4: Shimizu pyroclastic flow deposit; 5: Kawahage pyroclastic flow deposit; 6: Wakubara pyroclastic flow deposit; 7: Ogo-Inunosawa pyroclastic flow deposit; 8: Toshimaru pyroclastic flow deposit; 9: Yunokuchi pyroclastic fall deposit; 10: Garan pyroclastic flow deposit; 11: Kanuma pyroclastic fall deposit; 12: Kono lapilli tuff; 13: Kono lava; 14: Jizodake-Miharashiyama lava ; TH: tholeiitic rock-series; CA: calc-alkaline rock-series

Fig.6A SiO2 variation diagram for TiO2 and P2O5 contents of eruptive products of the early and late stages of older stratovolcano, the

early, middle to late stages and post-caldera central cone building stages of younger stratovolcano. 1: early stage of older stratovolcano; 2: late stage of older stratovolcano; 3: early stage of younger stratovolcano; 4: middle stage of younger stratovolcano; 5: late stage of younger stratovolcano; 6: post-caldera central cone building stage

赤城火山噴出物の全岩化学組成

玄武岩からデイサイトまで幅広く，古期成層火山形成期

後期は55～58wt.％の苦鉄質安山岩である （Fig.6A）．新

期成層火山形成期前期は

53～66wt.％と玄武岩質安山岩

からデイサイトまで幅広い．新期成層火山形成期中期は

57～64wt.％と珪長質安山岩からデイサイトからなり，

新期成層火山形成期後期は57～64wt.％と同じく珪長質

安山岩からデイサイトからなる．中央火口丘形成期は

68～72wt.％のデイサイトから流紋岩からなる．

（2） TiO

・P2O

TiO

量は，古期成層火山形成期前期および後期で高

く，SiO

量が増加するとともに減少する組成変化トレン

ドを示すが，その傾きは緩やかである （Fig.6A）．新期

成層火山形成期前期は古期成層火山形成期よりもやや低

い値を有し，SiO

量が増加するとともに減少する組成変

化トレンドを示すが，その傾きはやや急である．新期成

流堆積物，大胡・犬ノ沢火砕流堆積物，湯ノ口降下火砕

堆積物，ガラン火砕流堆積物で高く，年丸火砕流堆積物

および鹿沼降下火砕堆積物で低い．MnO量は，全体と

して

SiO

量が増大すると減少する組成変化トレンドを

有する．

（6）FeO*/MgO 比

FeO*/MgO比は，鹿沼降下火砕堆積物，小沼火山礫

堆積物，小沼溶岩，地蔵岳・見晴山溶岩，年丸火砕流堆

積物，それ以外の火砕流堆積物の順に低い値を示す

（Fig.5E）．これらはすべてカルクアルカリ系列に属する．

5-5 古期成層火山形成期，新期成層火山形成期および

中央火口丘形成期の比較

（1） SiO

SiO

量は，古期成層火山形成期前期は

52～66wt.％と

Fig.6B SiO2 variation diagram for Al2O3, CaO and MnO of eruptive products of the early and late stages of older stratovolcano, the

early, middle to late and post-caldera central cone building stages of younger stratovolcano. 1: early stage of older stratovolcano; 2: late stage of older stratovolcano; 3: early stage of younger stratovolcano; 4: middle stage of younger stratovolcano; 5: late stage of younger stratovolcano; 6: post-caldera central cone building stage; High-K: high-K series; Med-K: medium-K series; Low-K: low-K series

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

し，SiO

量が増大しても増加しない組成変化トレンドを

有する．一方，中央火口丘形成期は，古期成層火山形成

期と新期成層火山形成期中期・後期の中間の値を示す．

K

O量は，すべてSiO

量が増加すると増大する組成

変化トレンドを示し，古期成層火山形成期前期ではその

大部分が

low-K系列に，古期成層火山形成期後期では

low-K系列とmedium-K系列の中間組成に属する（Fig.

6B）．新期成層火山形成期前期では，同じくlow-K系列

とmedium-K系列の中間組成を示すが，新期成層火山形

成期中期・後期では，すべて

medium-K系列に属する．

中央火口丘形成期は

medium-K系列であり，新期成層火

山形成期中期・後期の組成変化トレンドの延長上に位置

する．

（4）MgO・FeO*

MgO量では，古期成層火山前期と新期成層火山形成

期前期はほぼ同じ組成変化トレンドを示すが，その下限

層火山形成期中期・後期は，新期成層火山形成期前期と

ほぼ同じ組成変化トレンドを有する．中央火口丘形成期

は，新期成層火山形成期の組成変化トレンドの延長上に

位置する．

P

O

量は，古期成層火山形成期前期・後期では

SiO

量が増加するとともに増大する組成変化トレンドを示す

（Fig.6A）．新期成層火山形成期前期では，SiO

量が増加

しても増大しない組成変化トレンドを有する．新期成層

火山形成期中期・後期および中央火口丘形成期では，

SiO

量が増大するとともに減少する傾向を示す．

（

3）Na

O・K

O

Na

O量は，古期成層火山形成期前期・後期では，

SiO

量が増加するとともに増加する組成変化トレンドを

示す （Fig.6B）．新期成層火山形成期前期は，古期成層

火山形成期とほぼ同じ組成変化トレンドを有する．新期

成層火山形成期中期・後期はこれらよりやや低い値を示

Fig.6C SiO2 variation diagram for Na2O and K2O contents of eruptive products of the early and late stages of older stratovolcano, the

early, middle to late and post-caldera central cone building stages of younger stratovolcano. 1: early stage of older stratovolcano; 2: late stage of older stratovolcano; 3: early stage of younger stratovolcano; 4: middle stage of younger stratovolcano; 5: late stage of younger stratovolcano; 6: post-caldera central cone building stage

赤城火山噴出物の全岩化学組成

FeO*量では，

古期成層火山形成期後期と新期成層火山

形成期中期・後期は

SiO

量が増加すると減少するほぼ同

じ組成変化トレンドを示すが，古期成層火山形成期前期

のデイサイトはこれよりもやや高い値を有する（Fig.6C）．

古期成層火山形成期前期と新期成層火山形成期前期は，

これよりも低い

FeO*量を有する．中央火口丘形成期

値は，新期成層火山形成期前期の方が低い （Fig.6C）．

古期成層火山形成期後期と新期成層火山形成期中期・後

期はほぼ同じ幅のせまい組成変化を示し，SiO

量が増加

すると減少する直線的トレンドを有する．これに対し

て，古期成層火山形成期前期と新期成層火山形成期前期

の下限値の組成変化トレンドは，下に凸の曲線を描く．

Fig.6D SiO2 variation diagram for MgO and FeO* contents of eruptive products of the early and late stages of older stratovolcano, the

early, middle to late and post-caldera central cone building stages of younger stratovolcano. 1: early stage of older stratovolcano; 2: late stage of older stratovolcano; 3: early stage of younger stratovolcano; 4: middle stage of younger stratovolcano; 5: late stage of younger stratovolcano; 6: post-caldera central cone building stage

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫

は，新期成層火山形成期前期の組成変化トレンドの延長

上に位置する．

（5）Al

O

・CaO・MnO

Al

O

量は，新期成層火山形成期前期の一部および中

央火口丘形成期の一部でやや高いものが含まれるが，そ

れ以外はすべて

SiO

量が増加するとやや減少するほぼ

同一の組成変化トレンドを示す （Fig.6D）．

CaO量は，すべてSiO

量が増加するとともに減少す

るほぼ同一の組成変化トレンドを示すが，新期成層火山

形成期前期および新期成層火山形成期中期の一部，そし

て中央火口丘形成期はやや低い値を有する （Fig.6D）．

MnO量はSiO

量が増大すると減少する組成変化トレ

ンドを示すが，古期成層火山形成期ではその傾きが緩や

かであり，それ以外では傾きがやや急である（Fig.6D）．

新期成層火山形成期前期の一部はやや低い値を示す．

（6）FeO*/MgO 比

古期成層火山形成期で最も高く，新期成層火山形成期

前期でやや低く，新期成層火山形成期中期・後期で最も

低い （Fig.6E）．古期成層火山形成期前期はソレアイト

系列を主体とし若干のカルクアルカリ系列を交えるが，

古期成層火山形成期後期はカルクアルカリ系列が主体で

ある．新期成層火山形成期前期はソレアイト系列に属す

るものとカルクアルカリ系列に属するものの両方からな

る．新期成層火山形成期中期・後期および中央火口丘形

成期はカルクアルカリ系列からなる．

6 ． 全岩微量元素組成

6-1 分析方法および分析誤差

分析には茨城大学機器分析センターの理学電気製蛍光

X線分析装置3270型 （RH管球50kV，

50mA） を使用した．

試料は鉄鉢で粉砕した後，めのう製ボールミルを使用し

て粉末にした．粉末試料を850℃で 2 時間加熱処理し冷

却した後，試料

1.5g に混合融剤 （Li

B

O

: LiBO

＝

4 : 1）

3.0g を加えて白金るつぼに投入し，高周波ビードサンプ

ラー装置を使用して融解しガラスビードを作成した後分

析を行った．分析誤差は，

Nb＝±0.76ppm，Zr＝±3.26

ppm，Y＝±2.03ppm，Sr＝±7.06ppm，

Rb＝±3.18ppm，Ba

＝ ±

28.05ppm，Ni＝ ±3.83ppm，Cr＝±10.62ppm，V＝

±11.85ppm，Sc＝±4.27ppmである．

6-2 古期成層火山形成期

Rb量はSiO

量が増大すると増加する組成変化トレン

ドを示す （Fig.7A）．ラシラシ沢溶岩 2，荒山溶岩，川口

川溶岩，湯ノ沢溶岩が最も高く，ラシラシ沢溶岩

3 およ

び利平茶屋溶岩がそれに次ぎ，沼尾川溶岩，ラシラシ沢

溶岩

1 の順に低くなる．Ba量，Zr量，Nb量はSiO

量が

増大すると増加する組成変化トレンドを示し，ラシラシ

沢溶岩

2 および 3，荒山溶岩，川口川溶岩，湯ノ沢溶

岩，利平茶屋溶岩で高く，沼尾川溶岩およびラシラシ沢

溶岩

1 で低い （Figs. 7A and 7B）．Sr量はSiO

量が増大

してもほとんど変化しないが，ラシラシ沢溶岩

2 および

Fig.6E FeO*/MgO vs. SiO2 diagram for eruptive products of the early and late stages of older stratovolcano, the early, middle to late

and post-caldera central cone building stages of younger stratovolcano. 1: early stage of older stratovolcano; 2: late stage of older stratovolcano; 3: early stage of younger stratovolcano; 4: middle stage of younger stratovolcano; 5: late stage of younger stratovolcano; 6: post-caldera central cone building stage; TH: tholeiitic rock-series; CA: calc-alkaline rock-series

赤城火山噴出物の全岩化学組成 Fig.7A S iO2 v ar ia tio n di ag ra m f or R b, S r an d B a co nt en ts o f er up tiv e pr od uc ts o f th e ol de r st ra to vo lc an o. 1 : N um ao ga w a la va ; 2 : R as hi ra sh iz aw a la va 1 ; 3 : R as hi ra sh iz aw a la va 2 ; 4 : R as hi ra sh iz aw a la va 3 ; 5 : R ih ei jy ay a la va ; 6 : Y un os aw a la va ; 7 : K aw ag uc hi ga w a la va ; 8 : A ra ya m a la va ; 9 : c la st s of N as hi ki d eb ri a va la nc he Fig.7B S iO2 v ar ia tio n di ag ra m f or Z r, N b an d Y c on te nt s of e ru pt iv e pr od uc ts o f th e ol de r st ra to vo lc an o. 1 : N um ao ga w a la va ; 2 : R as hi ra sh iz aw a la va 1 ; 3 : R as hi ra sh iz aw a la va 2 ; 4 : R as hi ra sh iz aw a la va 3 ; 5 : R ih ei jy ay a la va ; 6 : Y un os aw a la va ; 7 : K aw ag uc hi ga w a la va ; 8 : A ra ya m a la va ; 9 : c la st s of N as hi ki d eb ri a va la nc he

高橋　正樹・関　慎一郎・鈴木　洋美・竹本　弘幸・長井　雅史・金丸　龍夫 Fig.7C S iO2 v ar ia tio n di ag ra m fo r C r, N i, Sc a nd V c on te nt s of e ru pt iv e pr od uc ts o f t he o ld er s tr at ov ol ca no . 1 : N um ao ga w a la va ; 2 : R as hi ra sh iz aw a la va 1 ; 3 : R as hi ra sh iz aw a la va 2 ; 4 : R as hi ra sh iz aw a la va 3 ; 5 : R ih ei jy ay a la va ; 6 : Y un os aw a la va ; 7 : K aw ag uc hi ga w a la va ; 8 : A ra ya m a la va ; 9 : c la st s of N as hi ki d eb ri a va la nc he Fig.8A S iO2 v ar ia tio n di ag ra m fo r R b, S r an d B a co nt en ts o f e ru pt iv e pr od uc ts o f t he e ar ly s ta ge o f y ou ng er s tr at ov ol ca no . 1 : M as ug at ay am a la va ( lo w er ); 2 : M as ug at ay am a la va ( up pe r) ; 3: K om ag at ak e la va ; 4 : N ab ew ar iy am a la va ; 5 : F un ag ah ar a la va ; 6 : K of ut ay am a la va ; 7 : K ur ay am ik ub o la va ; 8 : K ur ob iy am a la va ; 9 : H an am ig ah ar as hi ta p yr oc la st ic fl ow d ep os it; 1 0: Su zu ga ta ke la va ; 1 1: T oc hi ku bo p yr oc la st ic fl ow d ep os it; 1 2: It oi p yr oc la st ic fl ow d ep os it; 1 3: O da ga w a py ro cl as tic fl ow d ep os it; 1 4: S hi m ot az aw a py ro cl as tic fl ow d ep os it

赤城火山噴出物の全岩化学組成 Fig.8B Si O2 v ar ia ti on d ia gr am f or Z r, N b an d Y c on te nt s of e ru pt iv e pr od uc ts o f th e ea rl y st ag e of y ou ng er s tr at ov ol ca no . 1 : M as ug at ay am a la va ( lo w er ); 2 : M as ug at ay am a la va ( up pe r) ; 3: K om ag at ak e la va ; 4 : N ab ew ar iy am a la va ; 5 : F un ag ah ar a la va ; 6 : K of ut ay am a la va ; 7 : K ur ay am ik ub o la va ; 8 : K ur ob iy am a la va ; 9 : H an am ig ah ar as h it a py ro cl as ti c flo w d ep os it ; 1 0: Su zu ga ta ke la va ; 1 1: T oc h ik ub o py ro cl as ti c flo w d ep os it ; 12 : I to i p yr oc la st ic fl ow d ep os it ; 1 3: O da ga w a py ro cl as ti c flo w d ep os it ; 1 4: S h im ot az aw a py ro cl as ti c flo w d ep os it Fig.8C Si O2 v ar ia ti on d ia gr am f or C r, N i, V a nd S c co nt en ts o f er up ti ve p ro du ct s of t h e ea rl y st ag e of y ou ng er s tr at ov ol ca no . 1: M as ug at ay am a la va ( lo w er ); 2 : M as ug at ay am a la va (u pp er ); 3 : K om ag at ak e la va ; 4: N ab ew ar iy am a la va ; 5: F un ag ah ar a la va ; 6: K of ut ay am a la va ; 7: K ur ay am ik ub o la va ; 8: K ur ob iy am a la va ; 9: H an am ig ah ar as h it a py ro cl as ti c flo w de po si t; 10 : S uz ug at ak e la va ; 1 1: T oc h ik ub o py ro cl as tic fl ow d ep os it; 1 2: I to i p yr oc la st ic fl ow d ep os it; 1 3: O da ga w a py ro cl as tic fl ow d ep os it; 1 4: S h im ot az aw a py ro cl as tic fl ow d ep os it