宇土半島周辺の地質と古環境４
熊本県宇土市立鶴城中学校２年 科学部 渡辺萌生・濱﨑しずく・齊藤 凜 １ 要旨、概要 地質調査からわかったこと （１） 堆積岩では下部から姫浦層群・赤崎層・白岳砂岩層・教良木層が分布し、姫浦層群と赤崎 層の関係は不整合、赤崎層と白岳砂岩層、白岳砂岩層と教良木層の関係は整合であると考え られる。高杢島や三角岳では教良木層に角閃石安山岩が貫入して、溶岩ドームを形成したと 考えられる。 （２） 姫浦層群と赤崎層の境界は不整合であるため、姫浦層群から赤崎層へと層が変わる際は大 地が隆起・沈降したりして、大規模な地殻変動があったと考えられる。 （３） 白岳砂岩層は所々数ｃｍの丸みを帯びた礫を挟み、礫には石英や長石を多く含み、黒雲母 を含んでいることもある。このことから当時、遠く離れたところに花崗岩があり、その花崗 岩が風化・侵食され、現在の場所まで流水のはたらきで運搬されてきて、堆積したと考えら れる。 化石からわかること （１） 姫浦層群に見られるアンモナイトやイノセラムスなどは上部の赤崎層や白岳砂岩層にはま ったく見られない。上部の赤崎層や白岳砂岩層に見られる巻貝や二枚貝の化石は下部の姫浦 層群には見られない。中生代から新生代に時代が変わる際に生息する生物が大きく変わるこ とから、大規模な環境の変化があったことが考えられる。 （２） 姫浦層群から示相化石であるサンゴの化石が出ることから、当時は暖かく浅い海だったこ とが考えられる。 （３） 赤崎層や白岳砂岩層が堆積した時代はシジミ貝の仲間である Corbicula がいたことから、 汽水や淡水の環境だったと考えられる。 検証実験から考えられること （１） 板状節理や柱状節理はマグマが地表付近で急激に冷やされるときに形成されるため、深成 岩には形成されないと考えられる。 （２） 砂岩泥岩互層は乱泥流によって堆積した乱泥流堆積物であることが考えられる。 （３） スランプ褶曲は地層が柔らかい状態の時に、海底地滑りや地震により、形成されたと考え られる。 （４） 断層は地殻が押されたり、引いたりして形成されたと考えられる。 （５） 褶曲は両サイドから押されたときに形成されたと考えられる。 （６） リップルマークは波によって海底の表面につけられた模様であることが考えられ、リップ ルマークの模様によって陸地の方向が推定できる。 宇土半島周辺の形成 露頭の観察結果や実験結果をまとめると宇土半島周辺は次の（１）から（５）のようにして形成 されたと考えられる。 （１） 宇土半島は中生代の時代には海底にあった。海底に姫浦層群のもとになる砂や泥が堆積し た。その際に乱泥流や海底地滑りなどが起こった。 （２） 海底に堆積した地層が陸上に隆起する。陸上に現れた部分は流水のはたらきによって侵食 され、不整合面ができあがる。（３） 再び、大地は沈降し、海底に沈む。その後、礫や砂や泥が堆積する。白岳砂岩層のもとに なる砂が堆積した当時の環境は、淡水が混じった海水（汽水）域から潮の満ち引きがあるよ うな浅い海だったことが考えられる。大地が両サイドから押されて、褶曲が形成された。 （４） 再び、これらの地層が地殻変動により、傾きながら隆起し、陸上に現れた。 （５） 火山活動により、溶岩ドームが形成され、火砕流や土石流により、凝灰角礫岩が堆積し、 現在の宇土半島が形成された。 私たちが住んでいる宇土半島はどのようにして形成されたかが解明できた。今後は、地滑りや 土砂崩れをしている地域があったらハザードマップを作成し、地域の人に利用してもらい、災害 から町を守ることに利用できると考えられる。 ２ 研究目的 私たちが住んでいる宇土半島の地質はどのようになっており、いつの時代に、どのようにして形 成されたのか、またそのメカニズムや古環境についても調査する。また、化石が出たら、その種類 についても判別する。 ３ 研究方法 （１） 海岸・崖・山の沢など露頭がある場所を観察する。 （２） 観察地点の位置を地図で確かめ、現れている露頭をスケッチ、または写真を撮る。 （３） それぞれの地層の色、厚さ、粒の大きさ、かたさ、手でさわった感じを調べて観察する。 地層の走向と傾斜を調べられるところでは、クリノメーターで測定する。 （４） １つの地層の中で粒の大きさや色の違いはないか、上下の地層との境が平らかどうかを調 べる。 （５） 化石が見つかったら、ていねいに掘り出し、化石の種の判別ができるものは判別をする。 示相化石や示準化石が出たら古環境や地層が堆積した年代を推測する。 （６） すべての露頭で柱状図をつくる。さらに柱状図をもとに地質図をつくる。また全域で観察 した内容をまとめる。 （７） 断層や褶曲や柱状節理など特徴ある地形が見られたら、どのようにして形成されたかを実 験してみる。 写真１ 地質調査に使った道具
４ 結果 （１） 調査した露頭の柱状図が図１である。柱状図は１４本作成した。 教 良 木 層 白 岳 砂 岩 層 赤 崎 層 姫 浦 層 群 １から１４の番号は柱状図番号である。 図１ 調査した露頭の柱状図 柱状図の右横の数字は調査した露頭番号である。 縮尺は１ｃｍが１００ｍ（１／１００００）
（２） 模式柱状図 地 質 地 柱 層 関 係 層 状 厚 地 層 の よ う す 時 代 名 図 (ｍ) 化 石 沖 不 第 積 礫・砂・泥等の未固結な物質 層 明 不整合 新 四 安凝 西部では凝灰角礫岩が下部の第三紀層の教良木層・白岳砂岩層・赤崎層、中生 山灰 不 代の姫浦層群を不整合に覆う。黒色の輝石を多く含む輝石安山岩を含む凝灰角 岩角 礫岩である。火砕流堆積物と土石流堆積物が混ざってはっきりしない点が多い。 紀 礫 明 もととなった火山は不明である。東部は黒色の角閃石を含む角閃石安山岩で溶 岩 岩ドームを形成している。板状節理が観察される。 不整合 教 約 教良木層の厚さは約４００ｍが分布する。上部は不明である。泥岩と 良 400 砂岩からなり、薄利性のある泥岩を主とする。砂岩の粒の大きさは細 木 ｍ 粒である。教良木層と下部の白岳砂岩層の地層の走向傾斜は同じこと 第 層 以上 より、二つの層は整合関係であると考えられる。 白岳砂岩層の厚さは約４００ｍである。塊状の砂岩層が主となる。風 生 白 約 整 合 化すると黄土色になる。粒の大きさは中粒から粗粒がほとんどである。 岳 200 所々に円磨された直径数 mm から数 cm の石英や長石を含む礫岩の層 三 砂 から Turritella をはさむ。石英と長石の白色の礫を含むことから、白岳砂岩層が堆積 岩 400 Corbicula した当時、宇土半島周辺に花崗岩が分布していたことが考えられる。 層 ｍ 巣穴の化石 礫岩の層の厚さは数 cm から数ｍくらいである。白岳砂岩層の地層の 走行傾斜と下部の赤崎層の地層の走行傾斜が同じことより、二つの層 は整合関係であると考えられる。巣穴や巻貝の化石を産出する。 紀 整 合 赤 約 赤崎層の厚さは約１５０ｍある。赤紫色の塊状な泥岩と砂岩を主とす ４０ Turritella る。赤紫色の砂岩の粒の大きさは極細粒である。厚さ数１０ｃｍから 崎 ｍ Corbicula 数ｍの礫岩層を挟む。礫は数 mm から数ｃｍの礫を主とする。最下部 から の化石 は厚さ５０ cm から数ｍくらいの礫岩層である。下部の姫浦層群との 層 ８０ 関係は不整合である。上部の赤崎層の走向傾斜と下部の姫浦層群の走 代 ｍ 向傾斜はほぼ同じことから平行不整合であると考えられる。 不整合 中 姫 姫浦層群の厚さは約４００ｍで下限は不明で 礫岩 後 400 ｱﾝﾓﾅｲﾄ ある。砂岩泥岩互層が主であることより、浅 砂岩 期 浦 ｍ ｲﾉｾﾗﾑｽ い海で堆積していた土砂が地震などが引き金 泥岩 生 白 以上 サンゴ となり雪崩のように海底斜面を下り、より深 砂岩泥岩 亜 層 サメの歯 いところに再度堆積したと考えられる。姫浦 火山堆積物 紀 下限 の化石 層にはスランプ褶曲が見られることから姫浦 変成岩 代 群 不明 層群が堆積した当時、海底地滑りや地震など 整合 が起きたこと考えられる。 不整合 不整合 不 不 肥変 不 姫浦層群の下部は宮原花崗閃緑岩・蛇紋岩・肥後変成岩が分布している。肥後 明 明 後成 明 変成岩として、結晶質石灰岩・片麻岩が観察される。結晶質石灰岩は雨水によ 岩 る風化・侵食により、鍾乳洞を形成している(権現山鍾乳洞)箇所がある。 図２ 調査した地域の模式柱状図 図１の調査した露頭の柱状図をもとに模式柱状図を作成した。
（３） 図２の模式柱状図をもとに宇土半島周辺の地質図や地質断面図を作成した。（図３・図４ 参照）
図３
（４） 調査地域から化石は新生代の赤崎層と白岳砂岩層、中生代の姫浦層群から見つかった。 白岳砂岩層と赤崎層から、巻貝は Turritella、Faunus の２種類、二枚貝は Anomia、Callista、 Corbicula の３種類、その他に巣穴の化石が見つかった。
姫浦層群からはアンモナイトは Eupachydiscus、Gaudryceras tenuiliratum Yabe、Polyptychoceras の３種類、イノセラムスは Inoceramus japonicus、Inoceramus ezoensis、Inoceramus balticus、 Inoceramus higoensis、Inoceramus amakusensis の５種類、三角貝は Pterotrigonia obsolete Nakano （転石）の１種類、イノセラムス・三角貝以外の二枚貝 Glycymeris amakusensis Nagao、と Fenestricardita ovata Tashiro の２種類、そのほかにネズミザメの歯 Genus cretolamna Gluckman、ヤスリツノガイ Fissidentalium、サンゴ Fossil Coral が見つかった。
化石４ Callista ﾕｳｶｹﾞﾊﾏｸﾞﾘの仲間 化石３ Anomia ナミマガシワの仲間 化石１ 化石２ 化石５
Turritella ｷﾘｶﾞｲﾀﾞﾏｼの仲間 Faunus Corbicula シジミ貝の仲間
化石６ 化石７ 化石８ 化石９
Inoceramus ezoensis Inoceramus balticus Inoceramus higoensis Inoceramus amakusensis
化石 10 化石 11 化石 12 化石 13
Eupachydiscus haradai Polyptychoceras Gaudryceras tenuiliratum Glycymeris amakusensis Nagao ﾀﾏｷｶﾞｲの仲間
化石 14 化石 16 化石 17
Genus cretolamna Gluckman 化石 15 Fossil Coral Pterotrigonia obsolete Nakano サメの歯 Fissidentalium.sp サンゴ 三角貝
図５ １から１７の番号は化石が出た露頭 黄色が新生代である赤崎層・白岳砂岩層 緑色が中生代である姫浦層群
新 新 新 新 新 新 新 新 中 中 中 中 中 中 中 中 中 時 代 生 生 生 生 生 生 生 生 生 生 生 生 生 生 生 生 生 代 代 代 代 代 代 代 代 代 代 代 代 代 代 代 代 代 露 頭 番 号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ ⑯ ⑰ 巻 Turritella ○ ○ ○ ○ ○ 貝 Faunus ○ ○ 二 Anomia ○ 枚 Callista ○ 貝 Corbicula ○ ○ ○ ○ Inoceramus ezoensis ○ ○ ○ ○ Inoceramus balticus ○ ○ ○ ○ Inoceramus higoensis ○ ○ ○ ○ ○ ○ Inoceramus amakusensis ○ ○ ○ ○ ○ ○ Inoceramus japonicus ○ ○ ○ ○ ○ ○ Eupachydiscus haradai ○ ○ ○ ○ ○ Polyptychoceras ○ Gaudryceras tenuiliratum ○ ○ ○ ○ Glycymeris amakusensis Nagao ○ ○ Genus cretolamna Gluckman サメの歯 ○
Fissidentalium.sp ツノガイ ○ Fossil Coral サンゴ ○ 表１ 化石が出る種類・時代と露頭の関係 イ ノ セ ラ ム ス ア ン モ ナ イ ト
（５） 露頭を観察した結果から、板状節理・柱状節理、砂岩泥岩互層、スランプ褶曲、断層、褶 曲、リップルマークが見られた。 写真２ 板状節理 写真３ 砂岩泥岩互層 写真４ スランプ褶曲 写真５ スランプ褶曲 写真６ 断層 写真７ リップルマーク 写真８ リップルマーク 写真９ 不整合
（６） 露頭を観察した結果から、板状節理・柱状節理、砂岩泥岩互層、スランプ褶曲、断層、褶 曲、リップルマークが見られた。これらの構造がどのようにして形成されたかを実験により 検証してみる。 実験１について 宇城市三角町西部(三角岳)の安山岩には板状節理が上天草市松島町高杢島の安山岩や宮崎 県高千穂や矢部町の通潤橋の溶結凝灰岩や呼子の七つ釜の玄武岩や南阿蘇のデイサイトでは 柱状節理が観察されるが、龍ヶ岳町樋島の花崗岩や龍ヶ岳町大道の松ヶ鼻の閃緑岩は板状節 理や柱状節理が観察されない。板状節理や柱状節理はマグマの冷え方の違いに関係するので はないかと考えられる。そのため、デンプン・水・エタノールなどの混合物を使って、どの ようにして板状節理や柱状節理が形成されたかを実験してみる。 実験２について 姫浦層群には砂岩泥岩互層観察される。砂岩泥岩互層がどのように形成されたかを実験に より検証する。 実験３について 姫浦層群にはスランプ褶曲が観察される。スランプ褶曲はどのように形成されたかを実験 により検証する。 実験４について 姫浦層群には断層が観察される。断層はどのように形成されたかを実験により検証する。 実験５について 戸馳島の姫浦層群中に褶曲(向斜)があると推定できる。褶曲はどのように形成されたかを 実験により検証する。 実験６について 龍ヶ岳町の椚島ではリップルマーク(漣痕)が観察される。リップルマークはどのようにし て形成されたかを検証実験をし、リップルマークから古環境を推測する。 （ア） 板状節理・柱状節理の形成実験 実験１ 宇城市三角町西部（三角岳）の安山岩（写真１０）には板状節理が上天草市松島町高杢島 の安山岩や宮崎県高千穂や矢部町の通潤橋の溶結凝灰岩や呼子の七つ釜の玄武岩（写真１１） では柱状節理が観察されるが、龍ヶ岳町樋島の花崗岩や龍ヶ岳町大道の松ヶ鼻の閃緑岩は板 状節理や柱状節理が観察されない。板状節理や柱状節理はマグマの冷え方の違いに関係する のではないかと考えられる。そのため、デンプンと水の混合物を使って、どのようにして板 状節理や柱状節理が形成されたかを実験してみる。 写真１０ 三角岳の板状節理 写真１１ 呼子の七ツ釜の柱状節理 角閃石安山岩 玄武岩
水とデンプンを使って節理の大きさの違いを観察する 実験方法 デンプン４０ｇと水４０ｇをそ れぞれ混合し、シャーレに入れる。 シャーレは電球から１０ｃｍ･２０ ｃｍ・３０ｃｍ・４０ｃｍ・５０ ｃｍの距離に置く。電球は２日間 点灯させておく。また、シャーレ 写真１２ 実験１をやってい には電灯を当てないものも準備す るようす る。２日後デンプンと水の混合物 写真１３ のようすを観察する。実験はそれ 実験１の実験装置 ぞれ１０回ずつ行う。 実験結果 電球からの距離と水の減少量と節理の個数は表２となった。写真１４から写真１９がシャ ーレ内に形成された節理である。 写真１４ 実験１結果 写真１５ 実験１結果 写真１６ 実験１結果 電球からの距離１０ cm 電球からの距離２０ cm 電球からの距離３０ cm 写真２０ 電球から３０ cm 離したときにでき た節理 写真１７ 実験１結果 写真１８ 実験１結果 写真１９ 実験１結果 電球からの距離４０ cm 電球からの距離５０ cm 電球を点灯しない場合
0 20 40 60 80 100 １０ｃｍ ２０ｃｍ ３０ｃｍ ４０ｃｍ ５０ｃｍ 電球なし 節 理 １ 個 の 断 面 積 (m m ２ ) 電球からシャーレまでの距離(ｃｍ)
電球からの距離と節理の断面積の関係
電球からの 節理の 節理の１個の平均 １日あたりの水の平均減少量(ｇ) 距離(ｃｍ) 平均数(個) 断面積(mm２) １日目 ２日目 ３日目 ４日目 ５日目 合計 蒸発 １０ｃｍ ７２５個 ５．３ mm２ 34.5g 5.1g 0.1g 0g 0g 39.7g 速度 ２０ｃｍ ６７２個 ５．７ mm２ 27.3g 11.4g 1.1g 0g 0g 39.8g 速い ３０ｃｍ ３０５個 １２．６ mm２ 14.6g 12.0g 10.8g 2.1g 0.3g 39.8g ４０ｃｍ １５１個 ２５．５ mm２ 11.0g 11.5g 10.4g 6.7g 0.1g 39.7g ５０ｃｍ ７４個 ５２．０ mm２ 9.3g 10.9g 9.1g 7.7g 1.5g 38.5g 電球なし ４８個 ８０．１ mm２ 6.1g 5.3g 5.2g 4.9g 5.2g 26.7g 遅い 表２ 実験１の結果から、電球からの距離と水の平均減少量と節理の個数の関係 ※ シャーレは直径７ｃｍのもを使用した。(シャーレの断面積は 35mm × 35mm ×π で求めら れる) 柱状図１個の平均断面積(mm ２ /個)＝シャーレの断面積(mm ２)÷節理 の平均個数(個) で計算を行った。 グラフ１ 実験１の結果 電球からシャーレまでの距離と節理の断面積の関係 実験の考察 節理の実験から、電球からの距離(水の乾燥速度)と節理の断面積は関係があることがわか った。電球からの距離が離れると水の蒸発速度が遅くなり、節理の断面積が大きくなること がわかった。また、電球を当てない場合は、水は自然乾燥となり、乾燥速度がもっとも遅く なる。その場合、節理の断面積は最も大きくなった。デンプンに対しての水の乾燥速度とマ グマの冷却速度は同じような関係があると考えられる。マグマが地下深くでゆっくり冷えた 場合、深成岩になるが、この場合には柱状節理や板状節理ができない。デンプンと水の混合 物から、水がゆっくり蒸発した場合は節理の断面積が大きくなり、節理はできにくくなると 考えられる。マグマが地表付近で急に冷え固まるときに柱状節理や板状節理は形成されると 考えられる。（イ）砂岩泥岩互層の検証実験 実験２ 姫浦層群には砂岩泥岩互層が観察される。砂岩泥岩互層はどのように形成されたかを実験 ２により検証する。 実験方法 ２種類の砂と水を２つの ペットボトルの中に入れ、写 真２０のような装置を組み立 てる。ペットボトルの中身を 左右によく振って、砂と水を よく混ぜる。砂は片方のペッ トボトルの中に入っている状 態にしておく。砂と水の入っ 写真２０ たペットボトルをよく振りな 実験２の実験装置 がら、何回かに分けて、もう 一方のペットボトルに流しこ 写真２１ む。写真２１が砂と水を流し 実験２を行っている 入れているようす。 ようす 実験結果 粒が大きい砂が下に、粒が小さい砂が上に堆積する。砂と泥を流し入れた回数の分、大き い砂と小さい砂の互層ができあがる。写真２２ 実験考察 砂岩泥岩互層は乱泥流（混濁流）によって堆積した乱泥流堆積物（タービライト）である ことが考えられる。何度も乱泥流を繰り返すことにより砂岩層と泥岩層をリズミカルに繰り 返すと考えられる。 茶色－砂、白－泥を５回繰り返し ている。(５回に分けて流し込んだ) 写真２２ 実験３の結果
（ウ）スランプ褶曲（層内褶曲）の検証実験 実験３ 姫浦層群にはスランプ褶曲が観察される。スランプ褶曲はどのように形成されたかを実験 ３により検証する。 実験方法 蜂蜜に少量の水を入れ、ハンドミキサーを使って、 中に気泡を入れ、蜂蜜内部を観察しやすくし、蜂蜜 に流動性をもたせる。蜂蜜が入った容器を少し傾け る。写真２３は実験３の観察装置 実験結果 容器を少し傾けると、蜂蜜が流れ出し、蜂蜜内部 に、スランプ褶曲のような褶曲模様ができあがる。 写真２３ 実験３の実験装置 スランプ褶曲のような模様（写真２４）を観察する ことができる。 実験考察 スランプ褶曲（層内褶曲）は地層が柔らかいときに、地殻変動や地震や海底地滑りなどに よりできると考えられる。 写真２４ 蜂蜜内の気泡により、スランプ褶曲の模様 ができあがる。 （エ）断層ができる検証実験 実験４ 姫浦層群には断層が観察される。断層はどのように形成されたかを実験４により検証する。 写真２５ 姫浦層群中の断層 写真２６ 姫浦層群中の断層
実験方法 紙粘土を薄い板の上でのばし、紙粘土が乾いたところへ、カッターでうすく切れ込みを入 れる。切れ込みを入れた後、写真２７から写真３０のように両サイドに板を引いたり押した りしてどのようになるかを観察する。 実験結果・考察 断層ができるメカニズムは、固まった地層に、地殻変動により、両サイドから「引く」、 あるいは「押す」と断層ができあがることがわかった。その際、「引く」と正断層、「押す」 と逆断層になる。 写真２７ 写真２８ 固くなった紙粘土の表面にカッタ ーナイフで薄く、切れ込みを入れて 正断層になった おき、左右から強く引いてみる。 写真２９ 写真３０ 固くなった紙粘土の表面にカッタ ーナイフで薄く、切れ込みを入れて 逆断層になった おき、左右から強く押してみる。 （オ）褶曲ができる検証実験 実験５ 図３、図４の地質図及び、地質断面図等より、調査区域には褶曲が（背斜と向斜）あると 考えられる。褶曲はどのように形成されたかを実験５により検証する。 実験方法 固まっていない紙粘土を両サイドから押してみる 実験結果 固まっていない柔らかい紙粘土を両サイドから、押してみると褶曲ができる。その際、下 に曲げられると向斜・上に曲げられると背斜ができあがる。図は向斜である。写真３１
実験考察 褶曲は、地層が柔らかい状態のとき、両サイドから押されるとできあがる。 三角町の戸馳島の南側には北東から南西方向にかけて向斜軸が見られるが、これらの褶曲 はまだ地層が固まっていない状態のとき左右から押されて同時に形成されたと考えられる。 褶曲は地層がまだ柔らかいときに、地殻変動により両サイドから押されるとできあがると 考えられる。 スランプ褶曲(層内褶曲)は地層が柔らかいときに、地殻変動や海底地滑りなどによりでき ると考えられる。
背斜
向斜
写真３１ 粘土を両サイドから押す。 （カ）リップルマークができる検証実験 実験６ 龍ヶ岳町の椚島ではリップルマーク(漣痕)が観察される。リップルマークはどのようにし て形成されたかを実験し、リップルマークから古環境を推測する。 実験方法 ペットボトル内に砂場の砂を２００ｇと水を 1.2 ㍑入れて、ペットボトルを横にして砂が沈 んでしまうまで待つ。沈んでしまったら右図の ようにつねにペットボトルを静かに１０分間左 右に揺らし、ペットボトル内の砂を観察する。 写真３２ ペットボトルを揺らしている ようす 実験結果 砂の表面にリップルマークと同じ模様ができ た。模様の感覚は 1.5 ｃｍであった。ペットボ 1.5cm トルを揺らした向きに垂直にリップルマークの 模様ができあがった。 写真３３ 実験後の砂の表面のようす 実験の考察 これらの結果からリップルマークは波によって海底の表面につけられた模様であることが 考えられる。宇土市の御輿海岸の干潟の模様と類似している。また、リップルマークの模様は波の方向と直角にできることがわかった。このことより姫浦層群で観察されたリップルマ ークから当時の陸地を推測することができる。波は陸地(海岸線)に対して垂直にできるため、 そのことを利用して図の実験装置を利用して陸地の方角を推測すると中生代白亜紀の時代に は陸地は龍ヶ岳から見て、北西か南東の方角にあったことが推測される。 推測される。 写真３４御輿海岸の干潟 写真３５リップルマーク測定装置 写真３６リップルマーク 宇土市網田の御輿海岸の 干潟の模様がリップルマー クに類似している。陸地に 対して波は垂直に流れ、干 潟の模様は陸地(海岸線)と 平行に形成される。 リップルマークから陸地を測定す る器具。この装置から陸地の方向 は N ６０° W(北西方向)かＳ６０ °Ｅ(南東方向) ということが考 えられる。 地層の走向傾斜は N30E 40W リップルマークの向きは N10W 10W 陸地の向きは N80W 40W
５ 考察 地質調査からわかったこと （１）堆積岩では下部から姫浦層群・赤崎層・白岳砂岩層・教良木層が分布し、姫浦層群と赤崎層 の関係は不整合、赤崎層と白岳砂岩層、白岳砂岩層と教良木層の関係は整合であると考えられ る。高杢島や三角岳では教良木層に角閃石安山岩が貫入して、溶岩ドームを形成したと考えら れる。 （２）姫浦層群と赤崎層の境界は不整合であるため、姫浦層群から赤崎層へと層が変わる際は大地 が隆起・沈降したりして、大規模な地殻変動があったと考えられる。 （３）白岳砂岩層は所々数ｃｍの丸みを帯びた礫を挟み、礫には石英や長石を多く含み、黒雲母を 含んでいることもある。このことから当時、遠く離れたところに花崗岩があり、その花崗岩が 風化・侵食され、現在の場所まで流水のはたらきで運搬されてきて、堆積したと考えられる。 化石からわかること （１）姫浦層群に見られるアンモナイトやイノセラムスなどは上部の赤崎層や白岳砂岩層にはまっ たく見られない。上部の赤崎層や白岳砂岩層に見られる巻貝や二枚貝の化石は下部の姫浦層群 には見られない。中生代から新生代に時代が変わる際に生息する生物が大きく変わることから、 大規模な環境の変化があったことが考えられる。 （２）姫浦層群から示相化石であるサンゴの化石が出ることから、当時は暖かく浅い海だったこと が考えられる。 （３）赤崎層や白岳砂岩層が堆積した時代はシジミ貝の仲間である Corbicula がいたことから、汽 水や淡水の環境だったと考えられる。 検証実験から考えられること （１）実験１より、板状節理や柱状節理はマグマが地表付近で急激に冷やされるときに形成される ため、深成岩には形成されないと考えられる。 デンプンに対しての水の蒸発速度 遅い 速い マグマの冷え方 遅い(深成岩) 速い(火山岩) 柱状節理・板状節理 できない 大きい 小さい （２）実験２より、砂岩泥岩互層は乱泥流によって堆積した乱泥流堆積物であることが考えられる。 （３）実験３より、スランプ褶曲は地層が柔らかい状態の時に、海底地滑りや地震により、形成さ れたと考えられる。 （４）実験４より、断層は地殻が押されたり、引いたりして形成されたと考えられる。 （５）実験５より、褶曲は両サイドから押されたときに形成されたと考えられる。 （６）実験６より、リップルマークは波によって海底の表面につけられた模様であることが考えら れ、リップルマークの模様によって陸地の方向が推定できる。
宇土半島とその周辺の形成 （１） 図３、図４の地質図・断面図から、宇土半島の地層は次の（ア）から（オ）のようにして 形成されたと考えられる。 （ア）宇土半島は中生代の時代に は海底にあった。 海底に姫浦層群のもとになる砂や泥が堆積した。 何度も乱泥流を繰り返すことにより砂岩層と泥岩 層をリズミカルに繰り返し、砂岩泥岩互層が形成 された。地層が柔らかいときに、地殻変動や地震 や海底地滑りなどによりスランプ褶曲（層内褶曲） ができた。 （イ）海底に堆積した地層が陸上に隆起する。陸上に 現れた部分は流水のはたらきによって侵食された。 このとき不整合面ができあがる。（上部の層と下部 の層の走向・傾斜が等しい。)(平行不整合)侵食さ れた部分は礫として残る。この礫が赤崎層の最下部 を形成する礫岩となる。 （ウ）再び、大地は沈降し、海底に沈む。その後、赤崎 層や教良木層のもとになる砂や泥が堆積する。白岳 砂岩層のもとになる砂が堆積した当時の環境は、淡 水が混じった海水(汽水)域から潮の満ち引きがある ような浅い海(砂浜)だったことが考えられる。白岳 砂岩層の中に含まれる礫は円磨された石英や長石が 観察されるため、当時、花崗岩が風化・侵食され、 宇土半島まで運搬されてきたと考えられる。大地が 両サイドから押されて、褶曲が形成された。 （エ）再び、これらの地層が地殻変動により、傾きな がら隆起し、陸上に現れた。 （オ）火山活動により、溶岩ドームが形成され、火砕流 や土石流により、凝灰角礫岩が堆積し、現在の宇土 半島が形成された。
７ 参考文献 岡部 鷹司(２００１) 御所浦白亜紀資料館報 熊本県版理科学習資料 暁教育出版 熊本県高等学校教育研究会地学部会 熊本の自然をたずねて（２００９） 嶋村 清(１９９７) 御所浦の地質 田代 正之(１９９７) 天草の地質と化石 南の風社出版 日本の地質 九州地方 (１９９２) 共立出版 吉本 浩(１９８５) 熊本県天草郡河浦町一町田周辺の地質 熊本大学理学部進級論文 理科１年生 大日本図書出版、 インターネットのホームページで、天草の地質について調べたアドレス http://www.edu-c.pref.kumamoto.jp/ws/kchigaku/ ８ 謝辞 ４年前からこの研究に取り組んでいるますが、フィールド調査やまとめなど科学部の顧問吉本教 諭には種々ご指導いただきました。大変お世話になりました。厚くお礼申し上げます。
写真３７露頭番号１ 写真３８露頭番号１ 写真３９露頭番号２ 写真４０露頭番号２ 姫浦層群 姫浦層群 断層 木片化石 姫浦層群 スランプ褶曲 写真４１露頭番号２ 写真４２露頭番号３ 写真４３露頭番号４ 写真４４露頭番号４ 姫浦層群 フトン岩 姫浦層群 巣穴の化石 姫浦層群 不整合 写真４５露頭番号４ 写真４６露頭番号５ 写真４７露頭番号５ 写真４８露頭番号７ 赤崎層 基底礫岩 凝灰角礫岩 安山岩 凝灰角礫岩 写真４９露頭番号 10 写真５０露頭番号 12 写真５１露頭番号 13 写真５２露頭番号 14 上部凝灰角礫岩 赤崎層 白岳砂岩層 赤崎層 写真５３露頭番号 16 写真５４露頭番号 17 写真５５露頭番号 17 写真５６露頭番号 19 白岳砂岩層 白岳砂岩層 巣穴 姫浦層群 赤崎層
写真５７露頭番号 20 写真５８露頭番号 21 写真５９露頭番号 22 写真６０露頭番号 23 赤崎層 不整合 姫浦層群 姫浦層群 写真６１露頭番号 24 写真６２露頭番号 105 写真６３露頭番号 113 写真６４露頭番号 109 白岳砂岩層 教良木層 教良木層 板状節理 安山岩 写真６５露頭番号 109 写真６６露頭番号 127 角閃石安山岩溶岩ドーム凝灰角礫岩 写真６７ 写真６８ 写真６９ 写真７０ 三角町の安山岩 高杢島の安山岩 高千穂の溶結凝灰岩 通潤橋の溶結凝灰岩 板状節理が観察される 柱状節理が観察される 柱状節理が観察される 柱状節理が観察される 写真７１ 写真７２ 写真７３ 呼子の七つ釜 玄武岩 樋島の花崗岩 大道松ヶ鼻の閃緑岩 柱状節理が観察される 柱状節理は見られない 柱状節理は見られない
