琵琶湖の堆積物の研究(Ⅷ) : 琵琶湖表層堆積物の粘土成分と鉱物組成(予報)

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琵琶湖の堆積物の研究(皿)

琵琶湖表層堆積物の粘土成分と鉱物組成(予報)

橋本雅昭・立川正久

S七udies on the Sedimenヒs deposited in Lake Biwa(VllD

On the clay contained in the Botヒom Se(jiments

in Lake Biwa.(Predic七ion)

By

Masaaki HAsxinlOTo and Masahisa TATEKAWA

On the purpose of studying the clays contained in bottom mud of Lake Biwa, fifty

two mud samples were taken from the bottom of Lake Biwa, and the clays(smaller

than 2u in diameter)were separated from the muds by means of elutriation and

were examined by means of X-ray diffraction and differential thermal analysis,

with a few characteristic facts predictionaly accounted here:

(1) The contents of clays in the bottom muds range from 12 to 45.5 wt・%・

Those ones in the southern part(Nan-ko)of Lake Biwa range from 33 to 45 wt..

%.

(2) The clays consist of kaolin minerals, chlorite minerals, vermiculite,

montmorillonite, halloysite, hydrohalloysite and some rock-forming minerals, quartz,

feldspar, mica and amphibole.

(3)In the. places deeper than 10 m in water depth, the variation of the content

コ

of montmorillonite in mud with the water depth of the place where mud was located

has an inverse relationship, but in the places more shallow than 10 m, it has not

any relationship.

(4) The content of quartz in mud faintly increases with increase of the water

depth of the places where the mud was located,'

まえがき琵琶湖の湖底は,その周辺部の浅所を除けば,大部分(約75%)が泥からなっている。従って,琵琶湖表層堆積物の鉱物組成を知るには,先ず泥のそれをしらべる必要がある。なお, 泥の鉱物組成の解明は,単に純学術上の興味からのみならず,近年琵琶湖の汚染が特に問題視せられ,事実,水の色を見るとき,確かに,透明度を失い,黄色味を増し,貧栄養湖から,富. 栄養湖へと転移しつつある現実を前にして,汚染の度合を,水を入れる容器の内壁の汚染度か *滋賀大学湖沼研究所業績第190号・

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72 滋大紀要第 24 号 1974 らしらべるためにも,内壁の中で最も良く,水中の異物(水中の懸濁物質は勿論,コロイド物質およびイオン性物質)を固定する部分即ち泥質部の鉱物学的組成を明らかにしておく必要がある。更にそれが充分出来れば,一旦湖底に固定せられた異物が,その後永久に湖底に止まるか,或は再び水に還って水を再汚染する働きをするか,また後者であるとすれぽ,その程度が如何程のものであるのかを知ることも出来る筈である。さて,本研究では,泥の粘土含有率,粘土の鉱物組成およびそれらの垂直蜘並びに地域湘的変化を予察的にしらべたので,これについて報告する。第1表粘土鉱物半定量用標準試料

試

ト石トリト、ミト

響

姦

ヵ緑イモロ石キ石英パーミキュライト MIM・F・重量% 承引昌% 5.7 18.39 29.95 21.74 30.0 21.61 4.99 16.64 ホゆネホ2 9.98 21.62 14.99 10.81 14.99 1081 MIF・i・

題

重 44 01 5 01 5 6 0 0 4 * ρ ) * 0 5 % 銅マ取 31 30 13 3 3 3 1 羽銘 * 9 * 3 3 1 ゆ d(A)hkl 56 76 QU 4 17.00 .6.70 2.53 4.26 6.70 2.53 *1採泥点の水深の変化に伴う粘土含有率並びに粘土の鉱物組成の変化を云う。 *2採泥点の地図上の位置のちがいに伴う粘土含有率並びに粘土の鉱物組成の変化を云う。 1.研究方法 1.試料の採取:本研究の試料となる底泥を前に述べた研究目的を達するために,湖の全域から52地点を選んだ採取した。なお後背地の地質と底泥中の鉱物組成との関係を吟味するため, 主として古生層を後背地とする姉川と花崗岩地帯をそれとする比良川河口付近とでは,採泥点を増した。採泥にはエックマンバージ採泥器を用い表面から8∼10cmの深さの泥を採取した。 .2・粘土の分離法:風乾した原土309を用い水簸法によって粘土を分離したが,分散剤としては1/10規定のアンモニア水を用い,遠心分離は毎分3千回転,25分間で行った。 3.粘土鉱物の同定法:粘土鉱物の同定は,主としてX練粉末法によって行い,光学顕微鏡法および示差熱分析法を補助手段として用いた。勿論,これらのうち最初の方法を用うる場合には,通常の通り無処理試料,モンモリロナイトとパーミキェライトリ同定のためのエチレソグリコール処理試料 ,およびカオリン鉱物と緑泥石の同定のための塩酸処理試料について検討し, またハロイサイトとイライトならびに緑泥石とバーミキュライトとを区別するための150。Cにむむ *エチレングリコール処理後14∼15Aから17Aにシフトした(001)面反射。 **この数値の内訳が下欄2行に示してある。

カオリナイト…Lamar Pit, South Carolina,

USA, API No.5

モンモリロナイト…(ベントナイト),Belle Fourche,

South Dakota, USA, API No.…η

イライト…Morris, Illinois, USA, API

No.36 緑泥石 … 滋賀県甲賀郡石部町金山産,日本地科学社標本バーミキュライト… 市販売品石英 … 滋賀大学教育学部地学教室標本強度 40 30 20 10 0 10 20 30重圭違タ6 第1図粘土鉱物半定量のための検量線の一例 (緑泥石)

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琵琶湖の堆積物の研究(田)(橋本,立川) 73 加熱した試料およびカオリナイトと緑泥石を区別するため650。Cに加熱した試料についても検討した。 4.粘土鉱物の半定量法:前項の方法で同定した粘土鉱物が如何様なる割合で泥中に含有せられているかを半定量的に知るため,第1表の通りの標準試料を作成し,これらの試料についても無処理,エチレングリコール処理,塩酸処理試料および加熱試料を作って,X線粉末回折法によって検量線を画いた。この際用いた各鉱物のX線反射は第1表の通りである。なお,イライトおよびバーミキュライトの半定量は本法では困難であったので行わなかった。検量線の一例を示せば第1図の通りである馨。 *標準試料中の各鉱物のX線反射の絶対強度とその鉱物の重量%との関係図を画いたものである。聾.結果前述の方法で同定し得た泥中の粘土鉱物は, カオリン鉱物,緑泥石およびバーミキュライト,モンモリロナイト,ハロイサイトおよび加水ハロイサイトであるが,その他に造岩鉱物すなわち石英,長石類,雲母類および普通角閃石が含まれていた。これは繁沢和夫教授(1957)の琵琶湖の中心部の,深さ90Mの底泥の粘土鉱物に関する報告とも矛盾しない。同定結果は第2 表の通りであり,試料番号7380815,7380909および738100ヱではモンモリロナイトを,735502 ではバーミキェライトを同定し得なかった。次に原土に対する粘土の含有量の割合苦をしらべて,第3表の通りの結果を得た。この表から今回の試料については南湖の泥には33.3∼ 45.5重量%の,北湖では12∼43重量%の粘土を含むものがあることがわかった。示差熱分析は10試料について行った。何れも相当複雑な曲線となったが,X線法で同定し得た粘土鉱物の特徴的な吸発熱ピークは認めることができた。顕微鏡では多数の石英粒子の他にセリサイト,長石類を認めることができた。粘土中に含まれる石英と粘土鉱物の半定量結果は第4表の通りである。なお,カオリン鉱物,緑泥石,モソモリロナイト,雲母類,バーミキュライトおよび長石類について,それぞれ7.1 むむむ ∼7 .2A,4.65∼4.75A,17A(エチレングリコむむ一ル処理後) ,5.OOA,14A(塩酸処理後)およむび3.20Aの回折線の強度1と,それぞれの粘土む中の石英の4.26Aの回折線の強度IQとの比の百分率即ち1100/IQを求め第5表に記した。この値は各試料中での石英の含有量に対するそれぞれの鉱物の含有量の割合の定性的な指標となる。 *試料は採泥直後ビニール袋に入れて,実験室に持ちかえり,その後新聞紙を2枚以上重ねた上にひろげて,水気を泥がかたまって手で持てる程度まで除き(夏季で24∼25時間必要),その後電気乾燥器中で,35。C,20∼25時間乾燥させたものの重量を原土の重量とし,粘土については原土と同様 35gCで粘土の表面にひびが入るまで乾燥させたものの重量を粘土のそれとした。第2表粘土中の鉱物の同定結果 (○印は存在を示す) 区分試料番号カオリ_{ナイト} モソモリ_{ロナイト} 緑泥石 _{サイト}八口イ加水ハロ _{イサイト}バーミキ_{ュライト}長石類雲母類石英角閃石水_m)深( 735501 _○ ₀ ₀ _○ _○ _○ ○ 0 4.7 南 735502 ₀ ₀ ₀ ₀ 0 ○ O 47 735503 _○ _○ _O _O ○ ○ ○ 0 49 735505 _○ _○ _○ _○ ○ 0 O ○ 49 735507 ○ ○ ○ ○ O ○ O 5!7 湖 735508 735509 00 00 00 00

8

○○ ○○ O

1:1

735510 0 735512 0 735514 0 O O O ○ ○ ○ 0 0 0 0 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 0 0 0 0 0 0 パリ F D Q ) ハ ◎ 0 7 ■ 1 2 n O

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1974 第2ユ号 74 滋大紀要 Q V O O O O 7 ﹂ ∩ )-ρ0 9 3 6 2 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 (◎ 7 5 6 0 0 0 噌⊥ -← 8 只 )8 5 5 0 0 0 35 茄銘銘認 7 7 7 ■ 7 7 41.0 65.0 75.0 90.5 800 ○ O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 北 7380811 7380815 7380819 7380823 7380827 むむむむ 87 92 90 67 % ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 0 1 戸D O ) 6 0 く ⊥ 3 3 0 Q 4 G 只 ) 8 8 8 9 むむ認銘銘銘銘 7 -7 7 8 7 7 α 13.0 22.0 20.3 20.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 Q りつ σ 7 ﹁ - ユユワロ 09 09 09 09 09 認銘銘認認 7 7 7 7 ■ 7 . 24.0 52.0 74.0 78.0 56.0 ○ ○ ○ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ○ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25 29 33 訂 41 09 09 09 09 09 認銘銘銘銘ワ σ7 7 ワ . 7 60.0 85.0 820 64.0 84.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 rD 9 ∩0 ード0 り 09 09 09 10 10 銘記鵠銘路 7 5 ワ ` 7 7 7 ・ 67.0 45.0 58.0 50.0 53.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ○ ○ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Q ︾ Ω リワー -rO O ーイ ⊥ 0 0 ∩ V O O ρ◎ ﹁D ユユ銘銘銘銘銘 7 7 7 ワ σ 7 湖むむむむ 72 76 59 56 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 q u 7 1 5 0 1 1 ← 2 9 9 ︻0 ﹁D ︻0 ﹁D ﹁0 ワロ詣銘銘銘銘 7 7 7 7 7 ■ 7382529 7382533 7382537 7382541 7382545 ○ ○ ○ ○ ○ ○ O O O O

88

0 ○○ ○○ ○ 0

88

○O O O O OO OO O 0

88

0 器:8 98:8 52.0 第3表原土の粘土含有量(重量%) 水深(m) 霧8:1 2452:8 74.0

階婁

驕

試料番号

区

分1試

幡引

議

驕1水

深(m)[

区分むヨヨ 21 舘 32 錦詔 17 21 25 29 33 Q9 7 78.0 56.0 60.0 38.3 17.4 21.0 訂 41 45 北湖 735501 42!7 47 03 427 4.9 05 39.8 49 07 45.7 5!7 08 33.3 7.6 09 427 7.6 平均値 41.15 標準偏差 3.90 南湖

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琵琶湖の堆積物の研究(棚) (橋本,立川) 75 北湖 735510 12 14 15 16 7380801 03 11 15 19 3 7 1 占 5 Q ) 2 9 臼 Q e Q り Q り 43 7380901 05 09 13 45.5 45.5 50.2 50.2 45.5 13.0 32.0 32.0 38.3 32.0 43.0 43.0 38.3 42.4 38.3 38.3 38.3 32.0 12.0 32.0 16.6 20.5 37.9 379 60,0 21.0 46,0 41,0 65.0 75.0 戸D O O O O ∩ ) 0 ワー 9 θ 0 9 8 只 ) Q ) Q )

㎝

廻

齪

北切孟 9 Q り 4 ﹁ 0 7381001 05 09 13 17 7382501 05 09 13 17 21 29 33 訂 41 45 平均値標準偏差 0 0 1 1 9 Ω 2 42.4 32.0 42.4 38.3 38.3 38.5 32.0 32.0 42.6 42.6 42.6 38.5 19.0 32.0 32.0 38.5 34.91 8.71 0 0 5 ウ θ 8 8 64.0 84.0 67.0 45。0 58.0 50.0 53.0 72.0 76.0 59.0 56.0 26.0 58。0 46.0 50.0 52.0 第4表粘土鉱物の半定量結果(重量%)

試料 m4.76A・緑泥石・醸1翻・56入・壷ナリ崖イト?翻17X・施リat-r r Aiil I C/

0) 735501 4.7 02 4.7 03 4.9 05 4.9 07 5.7 24B 22 20 25 40 ハb 4 2 4 卓 9 一〇 Q ) 8 く⊥ 5 1 1 9 臼 73 67 60 71 111 2 8 噌⊥ 1 1 5 4 ^ 4 PO 8 32B 55 46 35 7.7 8,7 12.3 10.6 8.4 ら 7 7 16 20 訂 08 09 10 12 14 訂 29 30 25 O PD 4 4 凸ワ臼 4 5 ーウ臼 1 1 噌← 90 110 102 89 75 ハ◎ 0 4 凸 5 rD 6 0 0 7 6 ︻D 詑 40 卿 22 20 7 ・ 5 6 6 1 7 Q ) ハ ◎ 5 FD 15 37.9 16 60.0 7380801 21.0 03 46.0 07 39.0 32 41 33 路 FD q u FD 2 0 4 7 ハ◎ 8 00 噌⊥ -∩乙 -占 2 1 7 ■ 3 Q り 4 Q ) 8 ∩ ◎ nO 8 6 4 1 FD 2 R ) 4 ) 貞 ) 6 ρ Q 16B 17B 19B 8 10 1 3 0 Q O ハ◎ 4 4 ﹂4 9 ] 9 μ 11 41.0 15 65.0 19 75.0 23 90.5 27 80.0 O Q ソ 2 3 ﹁D 4 ∩ ◎ 3 ∩◎ 0 0 25.2 24.1 17.3 18.2 20.1 7 0 9 戸0 9 Q ) ∩b 7 Q ) 8 -占 8 ワ ■ O FO 7 5 5 7 6 盟一 9 13 17 56 一幻脇姶 31 87.0 38 23.0 88 6.4 13 3.3 35 92.0 38 23.0 70 50 16 4.1 39 90.0 41 26.5 92 6.6 14 3.6 43 67.0 27 129 76 5.6 16 4.1 7380901 36.0 39 24.t 98 7.2 14 3.6 05 _ 09 113.0 13 22.0 17 20.3 21 202 鎗 42 訓 33 42 24.1 27.7 19.1 18.2 27.7 101 100 103 96 107 4 凸 3 ハ 0 0 8 7 7 5 7 . 7 . 7 8 14 一 20 % 16 36 訂 a5 姐 25 29 33 訂 41 24.0 52,0 74.0 78.0 56.1 39 33 詑認 35 -凸 2 q U O -ゐ 4 8 7 3 0 ウ臼 1 1 2 2 95 93 100 99 103 O X b 3 n◎ 6 6 6 7 7 7 13 12 7B 11 12 3 1 Q Q S 1 3 3 咽⊥ 9 9 ∩◎

(6)

1974 号以第滋大紀要 76 詑 % B 訂 15 10 7 ︻ 12 0 ワ 9 2 1 ← Q ) 8 ρ 0 6 7 巳ハ 0 110 85 85 97 95 9 臼 r O O O ーム︻◎ 4 Q U ハ ◎ Q ) 9 臼噌 ⊥ 9 臼 9 一噌 ⊥ 40 29 銘記訓 60.0 85.0 82.0 64.0 84.0 45 49 53 7381001 05 6 1 1 1 戸0 2 2 3 4 3 10 9B 12 16 14B 9 7 4 司⊥ 4 6 8 7 ・ 7 ・ 7 7 122 105 102 98 102 368 24.1 17.3 20.1 14.5 妃鎗詑茄 29 67.0 45.0 58.0 50.0 53.0 09 13 17 7382501 05 ハ◎ 8 6 6 ﹂1 3 3 4 4 Q り 4 5 只 ) 8 2 1 1 ⊥ -⊥ -⊥ -⊥ ハb 4 曲 0 0 4 ∩ ◎ 乳 & a 乳 & 103 115 121 102 114 18.2 25.2 23.0 22.0 27,7 33 40 錦訂 42 72.0 76.0 59.0 56.0 30.0 09 13 17 21 25 ハO n◎ q ソー 8 4 3 6 3 0 0 18 15 認 12 15 4⊥ 7 4 7 7 ・ Q ) 7 8 只 ) 7 123 105 114 118 105 25.2 19.1 29.1 24.1 18.2 40 鈎 43 釣 33 26.0 58.0 46.0 50.0 52.0 29 認証 41 45 値の 1/IQ×100 長石類 96 63 82 98 98 雲母類バーミキュライトモンモリロナイト緑泥石 140 84 56 106 132 73 32 51 47 56 0 9 ] 4 ' 3 ワ ] ハ ◎ 3 4 0 D 4 64 必 56 弱 78 第5表カオリナイト 200 100 156 129 146 深(m) 16.6 20.5 37.9 37.9 60.0 水試料番号 735510 12 14 15 16 92 96 80 75 別 112 140 121 142 174 銘 50 63 訂 70 舘舘 18 42 [ 鵤 66 銘 77 91 Ω り 2 Q V 7 . 6 ハ0 7 7 8 ︽⊥ 1 0 0 0 0 0 1 6 Q ど 1 5 9 H 4 Q u 4 ハ0 7380801 03 07 11 15 7 0Q 3 4 9 7 7 7 Q り ∩6 113 96 81 113 136 銘 29 20 留 43 16 19 23 21 鈎 7 7 7 ﹂ 1 1 FO 4 凸 4 ハb 8 砺 53 田 61 89 75。0 90.5 80.0 87.0 92.0 Q り 3 7 イ⊥ 5 ーワ μ ∩乙 3 3 8 7 6 0 8 ワ一 Q り 7 ・ 7 ・ワ ■ 6 124 144 118 134 120 訂 65 62 56 62 認証 26 器一 0 3 1 占 8 6 R ) 6 7 7 ワ・ 77 116 82 108 91

蜘

劉

痴

39 43 7380901 05 09 88 85 121 100 91 133 123 148 157 95 69 73 69 100 48 42 50 認留 21 71 64 100 111 59 113 100 114 169 96 22.0 20。3 20.2 24.0 52.0 ' ∩6 7 1 凸 5 Q ) -凸 -占 9 一 2 9 臼 94 109 89 81 89 141 143 146 196 143 鎗 30 42 田 49 Q U 噌⊥ 3 1 1 1 2 2 Q り n乙 9 2 7 3 2 一 5 7 ハb 8 6 0 7 . Q V 4 ρ P 7 8 7 G りだQ 74.0 78.0 56.0 60.0 85.0 3 7 1 5 Q ) Q u 3 4 4 占 4 凸 89 82 93 113 100 区分 113 159 175 191 136 鎗 50 娼解 42 13 一 30 銘 18 70 86 85 1(π 78 74 84 88 118 76 82。0 64.0 84.0 67.0 45.0 53 7381001 05 09 13 北湖

(7)

琵琶湖の堆積物の研究(皿)(橋本,立川) 77 南湖 17 7382501 05 09 13 17 21 25 29 33 7 1 F O q u 4 凸 4 凸 735501 02 03 05 07 08 09 58.0 50.0 53.0 72.0 76.0 59.0 56.0 30.0 26.0 58.0 46.0 50.0 52.0 7 7 Q り 9 7 . 6 6 4 4 4 4 5 7 7 131 137 102 133 104 96 110 140 108 326 153 128 124 111 185 191 178 176 217 n 乙 4 ⊥ 7 0 3 ハ 0 ワ曇 ρ ◎ ワ 5 Q ) 0 σ 9 9 0 4 8 6 6 8 ρQ 187 80 65 71 61 59 119 87 103 3 Q り 3 0 5 2 3 3 3 3 9 3 0 Q り 3 9 9 9 臼 4 2 2 1 94 100 162 219 76 87 111 ワ臼 9 ワー 3 Q ソ 4 4 ρ0 4 4 7 0 σ 9 2 3 4 3 4 O Q ︾ 7 0 ︻D PO 1 四一銘 91 研 76 92 127 122 158 162 181 180 133 125 162 132 317 147 149 144 128 127 238 150 138 186 96 95 106 109 117 107 89 ユ08 93 9 自 4 2 0 1 1 85 75 82 114 89 1五皿.考察 1.泥の粘土含有量について:第3表にもとづいて,ヒストグラムを画くと第2図の通りでほぼ正規分布に近い形となる。泥の粘土含有:量の垂直変動をしらべてみると第3図の通りであって,採泥点の水深と粘土含有量との間には相関関係が見られない。次に粘土含有量の地域的変動をしらべてみると第4図の通りであって, 比良,和遍両河口に多い部分があり,南湖には特に少いところが無いことがわかる。上述の現象は,著者の一人が先に報告した琵琶湖の後背地の地質,湖底地形,潮流,湖への流入河川の地理的特性(立川正久他二名:197ユ)並びに粘土鉱物の特性とから考えて次の様に説明し得るであろう。粘土鉱物は比重が小さく粒径2p以下藤であるので,水中での沈降速度が小さい。従って, 相当長時間水中に懸濁状態で存在し,第5図の通りの潮流に乗って割合長時間移動するであろう。従って,琵琶湖の四囲から,ほぼ同一量:の粘土鉱物の供給が湖にあれば,北湖の三環流の潮境に多く堆積するものと考えられ事実その付近に比較的粘土量の多いところが存在している様である。なお,上述の通り,比良,和遍の両河川および南湖の底泥中に比較的多量に含まれているのは,第6図から明らかなる通り,この 15 27 5 0 5 10 20 30 40 50く重量% 第2図底泥の粘土含有量:のヒストグラム

(8)

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(12)

82 滋大紀要第 24 号 1974 地域には粘土を多く含む古琵琶湖層と段丘層とが最も湖に近接して存在し,潮流は表層では, 北から南に流れかつ南湖は水深lom以浅と云う自然的要因に加えて,数年来の湖西線の開発工事とそれに伴う宅地造成工事によって,上記の二地層がむき出しになり,これらの地層に対する風化,浸蝕,運搬の作用が急激に増大したと云う人工的要因が相乗的に働いた結果であると考えられる。 *本研究では粘土鉱物の粒径は ,国際土壌学会の分類法に従い2u以下とした。 2.底泥の各種粘土鉱物および微小石英粒の含有量について:第4表にもとづいて,各鉱物別に検討すれぽ次の通りである。 a.モンモリロナイト底泥のモンモリロナイト含有量のヒストグラムは第7図の通りであって対数正規分布に近い形を示す。次にその垂直変動をみると第8図の通りであって,水深と負の相関関係がある様に見えるが,次に述べる地域変動とあわせて考察すると,lom以浅の所と,lom以深の所との2つの群に分れていて, 前者では水深との間にほとんど相関関係は無いが,後者では弱い負の相関関係が認められる。次に地域変動をしらべてみると第9図の通りであって,和魎川河口から南湖にかけての底泥には著しく多量のモンモリロナイトが含まれていることがわかる。さて,この様な結果を招来した要因としては,前項に述べた通り,この地域の西岸の古琵琶湖層には兼松四郎博士(1955, 1956,1964)が明らかにした通り多くのモンモリロナイトを含む堅田層群が湖岸に近接して横たわり,これを開析する大小の河川があり, この付近の湖中には北から南に流れる表面流が,湖底では逆に南から北に流れる湖流があり,しかもこの地域がlom以浅の場所のみからなっているという自然的要因に加えて,数年来激しく行われて来たこの地層の開発による多量のモンモリ戸ナイトの人工的流出という要因を看過し得ないと思われる。なおWhitehouse(1960)の指摘する様な南 15 10 5 《2・:・・05.06.07・08・09.010.0 第7図底泥のモンモリロナイト含有量のヒストグラム湖における塩分濃度の増加に伴うモンモリロナイトの凝集・沈降の促進と云う要因の有無についての検討も必要であることを付言しておきたい。 b.緑泥石:底泥の緑泥石含有量のヒストグラムは第10図の通りであって,正規分布の形態をとるものと考えられる6第11図には,緑泥石含有量の垂直変動が示してあるが,水深との間に相関関係は認められない。地域変動は,第12 図の通りであるが,顕著な地域との相関関係は何等認められない。なお,この様な状態を招来した要因は明らかではないが,この粘土鉱物が他の粘土鉱物に比べて,甚だしく多量に,かつ,湖の集水域の地質から考えて,湖の周りの殆んどすべての方向からほぼ同量供給せられることが一要因ではなかろうかと考えられる。 c.カオリナイト:底泥のカオリナイト含有量のヒストグラムは第13図の通りであって,ほぼ正規分布を示す。第14図は緑泥石の場合と同

(13)

琵琶湖の堆積物の研究(V皿)(橋本,立川) 83 水深皿 0 20 40 60 80 ' ● ● ● ●● ● ●● ● ● ● ● ● 3● ●● 83.8 ● ● ●_{● ●} ● ● ● ● ● ●0 6● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 12345678'.91011 第8図底泥のモンモリロナイト含有量の垂直変動図 12 .13重こ}詮%

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(14)

84 滋大紀要第 24 号 1974 かく深lll 0 ユ0 20 3⑪ ・40 50 60 70 80 90・ ● ● ●● ○● ● ● ○ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ■ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ・● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 10 Lo ' 3Q 40旦く駄% 第11図底泥の緑泥石含有量の垂直変動図様に底泥のカオリナイト含有量は水深と無関係であることを示している。第15図は底泥のカオリナイト含有量が北湖の中南部で比較的高いことを示している。この現象の要因の一つとして次のことが考えられる。即ち湖のこ'の部分の西側では,比良の花嵐岩地域が湖の近くにせまりよこの部分の湖岸はこの岩石の風化で生じた砂浜であることが多く,また東南部に流入する河川の流域にも花崗岩,酸性の斑岩類および酸性の噴出岩頚が,広く分布している。そして, これらの岩石は何れもカオリナイトの主要な原鉱物である長石類を多量に含んでいるので,その分解生成物であるカオリナイトもこれらの地域から比較的多量に河川により或は直接湖に給せられる。 d.石英:第16図の通り底泥の石英含有量の 20 ・10 未満 ρ10.0∼20.0 ●15.0∼20.0 ●20.0∼25、0 ●25・・∼ ・… 、誘ム・ ●30.Q以上 Ado ● ● ● . 飴を ■

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(15)

琵琶湖の堆積物の研究(柵)(橋本,立川) 85 」こ深111 )︹ 20 40 60 80 ●● ● ●

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(16)

86 滋大紀要 _{第 24} _号 ₁₉₇₄ 水深m, 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ● ● ●● ●● ● ● ● ● ○ ● ● ● ● 8 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● o 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 `q.0 第17図底泥の石英含有量の垂直変動図重量% 7.0'

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第18図底泥の石英含有量の地域変動図. ヒストグラムは対数正規分布に近いものである。第17図は底泥の石英含有量と深さとの間には非常に弱くはあるが正の相関関係のあることを示している様である。そして第18図でも,石英の含有量が西岸の河口部を除けば,弱いながら深所ほど含有量が高いという関係を示している様である。なお,河口部に多い所があるのは,石英が河川特に西岸の花崗岩地帯から流入する河川によって湖に運入せられるものの多いことを示している様であり,水深との間に存する非常に弱い正の相関は,これが潮流によみて流動する間に頗る徐々にではあるが,深所に運び込まれようとする傾向があることを暗示している様である。 3.1100/IQ値について:第19図,第20図はそれぞれモンモリロナイトの1100/IQ値と採泥点の水深ならびに地理的位置との関係を示して

(17)

琵琶湖の堆積物の研究(湘)(橋本,立川) 87 水深 m 0 10 20 30 40 .50 60 70 80 90 ● ● ●● ●

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(18)

88 滋大紀要第 24 号 1974 まとめ琵琶湖の52地点から採取した湖底表層泥の粘土含有量,粘土の組成鉱物の種類,それらの鉱物の含有:量ならびに含有量と採泥点の水深および地理的位置との関係を予察的に調べた結果次の事実を見出し,その要因について二,三の推測を述べた。 (1)底泥の粘土含有量は第3表の通りで,12 ∼45.5重量%の範囲にあり,南湖では粘土含有量の低いものは見出せなかった。 (2)粘土の組成鉱物は,カオリン鉱物,緑泥石,バーミキュライト,モンモリロナイト,ハロイサイトおよび加水ハロイサイトであった。その他に造岩鉱物の石英,長石類,雲母類および角閃石類が存在する。 (3)モソモリロナイトについてはlom以深の所で,採泥点の深さと泥のモンモリロナイト含有量との間に負の相関関係があるが, 10m以浅では,それが見られない。そして,lom以浅の場所のみからなる南湖の泥中に甚だしく多量のモンモリロナイトが含まれている。 ④ 石英については,採泥点の深さと泥の石英含有量との間に極めて弱い正の相関関係がみられる。謝辞本研究にあたって,粘土鉱物の同定について,多大の御助言と御指導を賜った赤井純治氏に心から御礼申上げる。試料採取について御協力下さった中村実氏ならびに中野聡志助手に感謝の意を表する。文献兼松四郎:古琵琶湖層の粘土鉱物について,岩鵬, 35, PP.223-232,1955。同 :同上(2)岩磯.,36,PP,238-244, 1956. 同 :堅田町上仰木地た調査報告, 滋賀県立短大1965. 繁沢和夫:琵琶湖湖底泥の研究, 滋大.教育諒己妻自然. 6PP.63-68,1957. 立川正久・中村実・金崎真子:琵琶湖の堆積物の研究 (V),滋大.教育.自然.,21,PP.88-112,1971。

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