北湯沢温泉地区の地球物理学的研究(その2) : 温泉地帯の微細構造
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(2) . 北海道学芸大学紀要 (第二部). 第8巻 第2号. 2年12月 昭和3. 北湯揮温泉の地 球物理学的 研究 (その 2 ) 温泉地帯の微細構造 中野嘉弘◎瀬川良弘◎小宮英太郎◎吉田元郎 北海道学芸大学札幌分校物理学教室. on the Geophysical study of the Kitayuzawa Hot Springs. =. Fine Structures ofthe Hot Spring Zones Y. NAKAN0, Y. SEGAWA, E, K0MIYA and M, Yos日工 DA Phys i id。 Gakuge i Un i l d i t くa c s Laborat ory vers y , Ho , Sapp。ro. Abstract “ Th i i ings t ofthe paper ”on the Geophys I Study ol the Ki t s the second par si ayuzawa Hot Spr ca , ido Gakuge i Uni i i Journa lof Hokka t t vesresul softhe work whi ch wasperformed ver s y7 .(1956),74 andg i dur ing the per odJul y 25-29 . ,1957 i The pr inc i li ight i i i。n ofthe 1 6ces tops and 広 l t t ー easure ent sα ー 丁 ー ー edi nves s ofthe he s of or ore deta pa ga i ions but t ture di t ra r empe s , igh t t ture run ac tured bands of h 1) As shown in Fig. 1, 2, 3 ruc ross the empera ,4 , three 行ne s ‘ ‘ ’ ’band (Gun l h d f h h i i i i f Ri h l l d j 行 一 R j i t t t t 白 r n e r r n r r a r n r e o om o e e a e e o c e ce) ver osaru a c o y y . , the ‘ ’ ‘“’band (Banse ikaku Hot l h i i h ℃ d o H b d b Y H k t l Y l e- as 。r) an t e an ( o oyama oe- en tunne ) , igh t l The f tonet ight ture zoneandthe1 th as ong t o the1 empera othe3rdh ormer two be s emperature 1aCCompani ious paper l i ti thy thatthey ar th rhyol ln ea t ed wi snot ewor zonein the prev e dykes . l , i i d i h h h h i t t t t i t t t t the ”c” band r 6 n a e e r e z n e r r e・ n s t c v s u a e o e ・ n a u o e e a e r mo e l 1 lnue super ne g p , , l t tures and yetthey a ruc o the dykes so correspond t s ,. Such areas as Kabayusanna ibas in wheres l carce y. i t 「 l mpera l nl e ure zones or 。w t ei sfound f any rhyol . h h h i ingl l ings are c t t t t Accord t l l e eat sources of Ki n o n a e a n ・ e o c o c u s ayuzawa hot spr w c ose y y i i i i l l ther phys l ly t t t th the rhyol r e dykes e ca ca ed wi connec y or geome , i ol owings are 2) Since rock cleavagesf。rm main passages of water and hot spring water , the f h i d h l h l l n h i t l d t t t r a n t e e e c u m u a o e r r e e e v ) n e a c w c o v a s c a a e s w e n n r ng. b) s o o s ood unders a p p g p . h i i i h k l t t t ln the case whererhyol e r r a e dyke s run across the River osaru o c c e a e s n 1 vg gush hot g , i t t ings f ver act we f ound many such underwa er hot spout ) and om ofther rom the bot s (Fig 4 spr , 工n f im i i 亡 t l l i ・ t i ・ l ー e exper 工 nent 。 ] m sandi s hea ed by the cap ary tube ed s ・ nul aneous s pl y con6r ,thatthe bot ,by s i i i l t t r onthe oppos eshore ofthe Ri ver osaru rc ) Whenrhyol e dykesappea eavages phenomena . c ,the , h i h h i 丘 h i h h i f f i h i d i U b t t t i f t t t r [ e o e r e e r am e r e oppos e cs w c a e 。n s ue [ 1g p o uc a pa o g as an ac on 。 ,n in or i負ces asan examP1 i i-Ry立 j j l t banksto each other e Gun e e 亙) . (Tab . we could c i i ight i de hotspr 3) The River osaru f vers ngs andthe unde rground wat eedsther erthe others s . He faceschangein para ivers i de spout l l l wi th thatofthe Ri ssur e ver osaru ofthe r .(Fig .14) ings hasappeared asa consequence ofrock tayuzawa hotspr 4 ) Wesupposethe most partofthe Ki i leavagesreveal l i ] 丘ces in the Y台en on ofthe Ri ed by the eros ver Osaru c y we can say the or , Probab. - 49 -.
(3) . 中野嘉弘・瀬川良弘↓小宮英太郎 ・吉田元郎 i負c i i tunne l were Produced t aleros on o sPeak . ,by the ar ,so t. 1 ・序 言 江 ・長流川々底の熱源に就ての知見 田 .高温地区の微細構造 . . ▲. 長流川内温泉湧源分布 第三高温区域 SI. i i i 第一高温区域 i v 地下温度勾配. . 温泉湧源水頭. . 温泉活動と長流川水位との相関 . 結果の比較考察と結語. 序. 言. 1 )そ 昭和31年夏、秋の二回の北湯沢温泉調査の結果は既に第一報告として本学紀要にて出版した。 の主な内容は温泉発熱量の評価と、 地下1米の地温分布測定によって得られた三つの温度地区の存. 在-- 北より第一高温区域、 第二低温区域、 第三高温区域一一である。 今回の調査 (昭和32年7月 2 5日 ÷一2 9日) は同温泉の成因を明らかにする手掛りとしてその微細構造に着目した。 即ち温泉湧. 源水頭、 温度分布の精査であり、 これは第一報告の結語中に予告した処である。 その結果、 北湯沢 温泉地区の地下構造、 熱流の伝達方式にも或る程 度の目安が得られたので第二報告として述べる。 S=. 長流川々底の熱源に就ての知見. 北湯沢温泉の特徴は既に第一報に詳述 したが、 要点は極めて高温且多量の熱エネルギーを放出し. 8g/L 以 下) な 事 で ある。 こ れ か ら同 温 泉 地 ているにも拘らず、 温泉水は極めて稀薄 (全固形分 0. 区の熱源が地表に極めて近い処にあるらしいと考えられる。 実際長流川の流水中から頭を露出させ oC ている岩体の中には熱いものが散見される。 例えばオロフ レ山荘源泉前の流紋岩体に表面温度60 に も 及 ぶ も のが ある。. 他方北湯沢温泉地区の温泉湧出孔は長流川の両河岸の水際に多数存在している。 その上更に長流 ー区 底の砂や石が熱いのである。 特に横山温泉旅館前附近は水深の最大が5m にも及ぶのに拘らず j 最も著しい。 即ち温泉帯は長流川を横断しているのである。 実際川水中に潜水して採った砂や石は. 火傷する程度の熱さであり、 石をとり出して空気中に放置すれば忽ちにして乾燥し、 特に例えば川 底の砂中に半ば埋もれていた転石等では、 その部分が一線を画して急速に乾燥して行く。 かくて恰 も温泉の熱源 が川底にあり、 それとの接触熱伝導で砂や石が熱せられているかの如く思われる。 そ こでこれを確める為に若干の実験を行ってみた。 〔実験 1〕. 横山温泉旅館対岸 の岩盤上 (小橋附近) で、 直径数ミリメ←トルの殆 どあるか無きかの小温泉湧 c m 出孔 (温度は不 明であるが、 近傍に 88oC の湧出孔あり) の上に、 冷えた川砂を直径約50 , 高さ o 1ocm 程度に盛り上げた処 間も無く川砂が熱くなり初め 盛り砂の周縁でさえも 67 C に 達 した。 、 、. 叉前記盛り砂上に石塊を半を 埋めておいた処、 底部は同じく熱せられ、 空冷されている上半部でも 40oC に達した。 〔実験 2〕. 上と同じ実験を長流川の水で洗われる水際に行ったが結果は同様で、 水中でも砂は熱くなり、 石 塊の砂に埋った部分は熱く、 水流に洗われている部分は冷たく、 川底から転石を拾い上げた際の知. 見と同じ事が再現された。 これから見て川底の砂が熱いのは接触熱伝導ではなくて、 川底に小さいか大きいか判らないが兎 に角湧出孔が分布して居り、 それからの温泉水が毛管現象で惨透して砂を熱し、 更にその中に埋っ ている転石を熱するものであろうと推測される。 この毛管現象説を確めるべく更に実験を行った。 - 50 -.
(4) . 北湯沢温泉の地球物理学的研究 〔実験 3〕 目の粗い木綿製の袋に砂を入れその中央に石塊 を埋め、 全体をロ←プでしばって川底の砂の部分 に届 く よう に 投 入 した (水 深lm85cmで あ っ た)。. 数時間後に引き上げて調べるに袋の底 部 の 砂 は. 29oC 上 部の 砂 は 25oC, 入 れて おい た石 塊 も 同 様 に 温 ま っ て い た。 こ の 際 川 底 附 近 の水 温 は 23oC. ケ イ.. であったし、 布袋は川底 の砂中に埋れてはいなか ったから、 やはり毛管現象で温泉水を吸い上げ温. 那. くなったと考えられる。 以 上 の実 験 1 ,2 ,3 は数回繰り返したが結果は i灰 底 同様で再現性は良い。 従って温泉帯は長流i. 船慾 . Hを横断している にも多くの湧出 孔を持ちながらi. 事が判る。 即ち北湯沢温泉 の構造を調べるには陸 上だけでは不充分で長流川の中迄の調査が必要と な る。. Sm. 高温地 区の微細構造. ′ 畏 ′7. 第一報では地下 lm の地温分布及び既存の著し い温泉湧源の分布に依って三つの温度区域の存在 を知ったが、 更に前節の知見に依って温泉の構造 を 調 べ る為 に と、 i: 長流川を湖行しながら川の. 中の転石を起し、 川底の砂に手を入れ温度計を挿 入して温度分布を測った。 その結果は第一報の結 果を更に裏付けこそすれ矛盾はなかったので、 次. - ー. いで 1 1: 第三高温区域 (横山温泉旅館附近)、. ミュサソナイ川合流点以 i i: 第一高温区域 (カノ i 北) を同様の方法及び地温分布、 地下温度勾配の. 測定等により調査 した。. i 長流川内温泉湧源と地温分布 長流川を温泉橋 附近から湖行し、 北湯沢駅前橋. 5km 間を 20m よ り 更 に 500m 上 流 に 到る 大 凡 1 .. の巻尺と磁石を以て測量しつ 温泉湧源及び地温 調査をした結果を第1図に示す。 三本の微細構造. し一 . 的高温帯が長流川を横断している事が知られる。 これ らを夫 々 a帯 (郡司-竜神帯) 、 b帯 (万世. 閣ホテル一橋 堀帯) 及びc帯 (横山-トンネル山 帯) と仮称しよう。 この中a, b両帯は第一報に 述 べ た 第一 高 温 区 域 に、 c 帯 は 第 三高 温 区 域 に 属. し、 夫 々そ の中 の主要 部 分 を な し、 更 に香 山 他 の 研 究2理こよ っ て 既 に 明 ら か に さ れ た 流 紋 岩 々 脈 に. F i g ghtemperature zonesa,b,cacross .1 . Hi he osaru River t 長流川を横断する3高温帯 a,b.
(5) . . 中野嘉弘・瀬川良弘・小宮英太郎o吉田元郎. .. 婦し. ‘ ′ /. ide ofthe 。saru Ri i i oppos t ver v es 1 ewedf rom 日。t e 横 山 旅館 から見た長流 川 及び. 丁 度 対 応 して い る。 こ れ ら a, b 及 び c 帯 の詳 細 は 夫 々 第 2 , 3 及び4図に示したが縞麗に帯状. ) によれば温泉橋下流にも長流川を横断して天狗山方面に延 びる大 をなしている。 尚香山他の研究2 凡二本の流紋岩々脈があり、 同様高温帯をなす徴候もあるが今回は調査の対象にしなかった。. ′ “ ク リー ン タ フ. パ. . . か. 」 f -- . . z z夕. 兆 饗 鷲 ず. /. /. . . /. /. /,. /. 6参 彩第 7 8. ◎“. ) 2ケて 30 J4(70 ). - - - 一 一 - - --. 22 ,夕. 26. 20 ,. 8′. -. 夕/過 曲ケ4 /. 夕 20 ー,-. . . / i lofthe b-zone Fig a .3 The der. i Fig l ofthe a-zone t a .2 The de. b帯の詳図. a帯の詳図. r 52 一. /.
(6) . 北湯沢温泉の地球物理学的研究. 長. 乳. ノリ. t Y0koyama (ha t: high t ture zone) ched par empera. 対岸の景 (斜線部は高温帯) a, b. 両帯は温泉活動としてc帯よりも小規模であり、 これは第一高温区域が第三高温区域に比 反映している。 これらを裏付ける事実としては. べて温泉活動が弱い事をそのま 1). a, b. 両高温帯の中がc帯に比べて狭い事。. 2 ) c帯では川底の砂や転石の熱い部分が広範囲に亘っているのに比べ、 a帯では砂や石が温い. と云う程度、 更にb帯では極めて局地的のものを除き殆 どそういう事が見当らない。 実際b帯は第 一高温区域 の南端で、 低温の第二温度区域へ移る境界附近になる。 oC 程度に達するのはc帯では地下約 lm で あ る が a 帯 で 0o 3 ) 地下温度増温率から云って 1 、 は 2~3m.で な る (後 述 S m の i v). ミュ サソナイ川合流点の露岩 (緑色凝灰岩) の表面 温 4 ) 数少い温熱性露出岩の中、 第一区域カノ. oC に達する事等があげ 0 7oC であるが、 第三区域オロフレ山荘湧源前の露岩 (流紋岩) は 6 度は 2 ら れる。. i i 第三高温区域の微細構造 この区域は特に横山温泉旅館前に於て、 長流川の両河岸に数多くの温泉湧源があり、 対岸の岩壁 (通称トンネル山の断崖) も温く、 川底の砂及びそれに埋れた転石も熱いと云う温泉活動の最も活 溌な区域である。 大勢は既に第一報告1理こも明らかであるが、 その主要部c帯を第4図に示した。 トンネル山断崖の温い部分は斜線にて示 したが、 これは岩壁を三回トラ バースして手で触れて歩い. て 確 めた も の で あ る。. 第4図を見るとc帯中に 更に超微細構造的に何本かの細い高温帯が走っていて、 全体としてc帯 を形成している傾向がうかゞわれる。 例えば 1 ) 長流川の殆ど中央浅瀬に川に沿うて一線上に (方向は殆ど東西) 湧源が並んでいる。. 2 ) 横山温泉旅館前の河原の温泉及び地温 (大凡地下 lm) 測定では第4図イーイの如く高温 帯 - 53 -.
(7) . 中野嘉弘・瀬川良弘・小宮英太郎・吉田元郎 ら/. . i l Fig t nt ホ a s near poi .4 b De 30cm depth) ( /. . 、 も勃1ラフ / ′. /. 0c m) ホ点附近の詳図 (地下3. ′; ◎ ). ◎72. の限界が著しく見えて いる。 即ち. ⑩% . ト /. 54. ◎ヮ8 -- j. ,リ. . . . . . . ワ6 秒 .44. . 砂8 8 ・ 88. . 帯が延びている。. 第4図 (口) の説明 : 横山旅館裏 山の温泉湧源と思われる地点 (埋没し ている ので精確には判らないが、 一部. 分蓋石が割れて湯の見えている処の近 =、 を採った) を中心とし く、 図上×E 2 て約 m 間隔で同心円状に地温測定し P) より北は た。 (第5図) 湧源 (×E 一面に高ま っているので 地下lm の温 度も高く はないが、 後述する地下温度. 勾配から一次函数的に外挿 して×印の 湧源の等高面に直して見ても(第11図). . 大勢は変らない。 即ち WWN-BES方 向へ高温帯は延び、 その延 長は一方で. ;. . 横山旅館裏山の温泉湧源附. . . ノ. ′ ′. 3). 近の地温分 布も第4図ローロの如 ‐W WN 方向に高温 く同 じく EES. 髪. . 3m で水 中 に 入 る。. ネ. 6 0勝. 繋 , ィ る きり. 川原上で中約 2m, EES-W WN 方 向に延び川原の小橋よ り 上 流 約. は横山旅 館前の 長流川川原よりもっと 中央部即ち小橋中央部を通り (この附. . 近は川底が熱い) 他方は裏山の西部の 谷に達 しない中に消える。. 、 鳩 3 P 跨げ $ 2. )に これらは既に香山他の研究2 於てc帯 附近に見出された幾つか. 1 8 7 。8 . ぢろワ る ‐ ヮ ロ. .. ラ温. 泉. 橋. i i i bu Fig t t t ure d r on ofthec‐band s .4 a Tempera. c帯内の温度分布. の平 行 に EES‐W WN 方向に走る. 流紋岩々脈によく対応している。 流紋岩との対応の著しい例は更 に若干 ある。 例えば .). 横山旅館対岸の高温部は殆. ど流 紋岩 よ り な り、 そ の一連 の流. 一 54 -.
(8) . 北湯沢温泉の地球物理学的研究. ,8( 6O ). @’84. 川. i lofthec‐band Fi ta g .5 The de. 原. グ8αo ) 6or /◇O ) ◎ ◎ ◎ ,. 考 を 言 妄 Gr選 78. c 帯の詳図. 紋岩がオロフレ山荘湧源 (第4図の二点) 附近で終る処で岩壁は急に温くはなくなる。 2) オロフレ山荘湧源より lom 下流の河岸上に再び露出する流紋岩の小露頭 (第4図のホ印) 0oC に達する。 注意すべきはそのせん孔の が再び温く、 その周囲の地温 (地下30 c m) が局地的に 7. 一部から温泉水の移出を見、 地下約 40cm からは流紋岩盤であった。 以上の事から北湯沢温泉の活動と流紋岩々脈とが極めて密接な関連にあり、 その岩脈をはずれる と温泉活動は見られず、 地温も低い事が知られる。. i i i 第 一 高 温 区 域 この区域内の微細構造的高温帯 a, b に就ては既に第 2 ,3 図 に 示 し論 及 した。 更 に こ の 附 近 の 0m 間隔 で、 50cm と 1m の 深さ で行っ た が、 地温測定を第一報の補遺の意味もあって行った。 4. 50cmの 深 さ で の 地 下 温 度 は日 照 の影 響も ある ら しい の で lm 深 さ の方 の 結 果 を示 せ ば第 6 図 とな り. 第一報とは矛盾なく、 矢印方向 に粕高温の部分が延びている事が明らかとなった。 即ち観光ホテル ミュサンナ 前では 40 乃至 80m 中で長流川に直角に W WN 方向に山地に向け高温部が延び、 カノ イの沢は低温で (難波氏湧源を除けば) 、 それより北部の道路附近が地面は高まっているにも拘ら. ず再び高温部で観光ホテル前と同様の方向に延びている感じである。 叉対岸の郡 司氏湧源、 北湯沢駅附近についても同様に約 80m 中で高温帯が W WS 乃至は WS 方向に延びているように見える。 これらは同様流紋岩々脈に当り前述の a, b 両帯と無関係では あり得ない。 不思議な事にこの区域では地下温度測定による高温部は地面の高い処に見られ、 カバ ュサンナイの沢等の低地はむしろ低温である。 これらの事は地下 lm の深さでは地表面の日照の有 無に関 係 なく 云え る。 カ バユ サ ソ ナイ 川 の 傍 に ある 難 波 氏 の湧源 は、 局 地 的 なも の で あ る ら しい。. それは湧源の井戸を中心に 2m の距離で地下地温測定 した結果は第 1表の如くで決 して高温ではな し、。. ミュ サソナイJ t区 面 よ り 3~5m 更に後述の温泉湧源水頭の測定によれば難波氏湧源のそれはカノ も低い事から見ても、 同様な事が云え、 少く共カバユサンナイの沢は高温部 が仮りにあるとしても. それは地下可成り深いので地下 lm地温分布には著 しく現われないものと考えられる。 これは第一 la) と ( lb) の両区域に細分した事を裏書きするものである。 報に於て第一高温区域を ( - 55 -.
(9) . 中野嘉弘・瀬川良弘・州宮英太郎o吉田元郷. /. \“. ノ リ -. 円‘. . . 丸. 宅 9 ゴ ′. \. ー %, 2 -. 鈎 ‐ 警 /7 7 9 ,. ー 8メ. . . . . . }日. ジ礼. 最. 郡司. Fig i i i but de of ture di t ts the wes r s on ofthe b‐band ( .6a Tempera the osaru R i b帯の温度分布 (長流川の西岸) ) ve r 1. ‘ ◆ ) !. 乳. 授. /. . . i i but t ide the eas r on ofthe b-band ( s ts Fig .6b Temperature di i b h R ft o r ) r u e 帯の温度分布 長流 e a v ( s o 川の東岸). 第1 表. 難波氏湧源附近の地下温度. ’ Tab1e I Underground t i 賃ce emperat ure near Namba s 〇r .. 深 .さ depth 度 温 t e l mpe rature. も.s ,型 1. 雫a i選珪 1 ss. U 尊e獣s i選 f. 70Cm. 9ocm. 50cm. 9ocm. 50cm. 195oC. l9 5oC .. 20 5oC .. 20oC. 2loC. - 56 -. 鼠, hs i梨. l i lの中につき測定不能. l i b l n npos s e to n neasur e ,for the i acesto be obse rvedares t pl ua‐ i ted atthe r ver ..
(10) . 北湯沢温泉の地球物理学的研究 i v 地 下 温 度 勾 配 地下温度が深さと共に一次函数的に増加すると見てよい点が相当数見られた。. 1 ) 郡司-竜神高温帯附近 0m の河原の砂の中で (第2図の X 点) 測った例を第7図に示した。 き イ、 郡司氏湧源の下流 2. れいに直線上にのり、 そオ を 外 挿 す る と 10OoC に達するのは大凡 3m の 深 さ であ る。 ロ、 竜 神 湧 源 よ り下 流 1om 間 (第2図 Y‐Z 間) で 2m 間隔に6点で測定した結果 を第8図に. 示 した。 竜 神 湧源 (~85oC) の近 く の 1 ,2 の 点を 除 く 3, 4, 5, 6 の四点での結果は地表面温度 37oC に収欲 し 竜神湧源より遠くなるにつれて地温も低下すると云う当然の結果を与えている. 、 。 oC) があったのでその為であろう 収鰍する四 2 7 の二点 6 収欲しない 1 はその中間に小湧源 ( ~ , 。 5、3m となり、 対岸郡司氏湧源附近 点について地下温度が ~lmoC にな る 深 さ を 求 め れ ば大 凡 1 . での結果と調和する。. % /. o ご t趨30. / ヅ. . . 〆. 夢”塚 ′. 2 5 . 乙○. ノ00 中. グocm 肋. ○. / り. 40 鯛兎60. z o. 〆〆 〆′. ′へ. ′〆. ‘. 〆』. 。 悶与. ′ ′〆 ーメー. ′ ′ ′. 螺さ. 80. /0O ラ窮 さ c? ず し. ZOO. JOO. i 0r面ce Fig r Gunj .7 Temperature versus depth nea idei ivers t (20[ ream.r 】 [ . down s sSandy). ′ ○○. 郡司氏湧源附近の地温勾配. ー. 竜 ー ~ 、 〃 ″M、. ,ね ず、 ‘” ㈲. o ) 謬ゲ が計 『げ びo ) ず” @) 蝉似『. . . 泉閣 行 送場パイフ◎. . . 愈 “o }神 山 ず”ヴの ) ⑤ 炉 o ) 嵯o(f ぎ3(夕o. ◎ツ○ のO). D 0(50) 。3. j in 0r i i i行ce but i t Fi s r on near Ryコ g .8a TemPerature d. 龍神湧源附近の温度分布. go. 60. . 段. /〆〆. 0 C 40. 20 0. 多彩. 拶. 20. 像. ゑ. 〆’/ /. ′ ▼. ′; ′ 坪′. 6 ′ダ. Fig ture gradi ent near .8b TemPera Rya i i危e Thenumbers j n 0r be ー rs Correspond to the nu江 i 行ceS i n Fig ofthe or .8a .. 龍神湧源附近の地温勾配. ▼. 数 字 は Fig .8a 中の湧源の番. 号を表わす. 凱. 60. 80. oo ′. - 57 -.
(11) . 中野嘉弘・瀬川良弘・小宮英太郎・吉田元郎 2 ) 第三区域c帯の横山温泉旅館対岸の岩 3図のダム水 第4図ノ ・印の点附近で長流川の水面 (7月26日、 川は平均水位と思われた、 後述第1. 30cm 及びlm の高さの岩 (流紋岩) に垂直にせん孔して深さと地下温度との関 0c 係を調べた (第9図)。3 m 高での孔に於ける結果は深さと共に温度は急上昇し 25cm で湧出温泉. 位参照) より大凡. 水につき当っているが、 lm 高 (河岸より 2m 陸上) の方はきれいな直線関係になり、 これから地 下 温度 10ooC に な る 深 さ は 9ocm となる。 この附近の温泉湧出孔は殆ど長流川の水位すれすれの. /. /00. o C 1 80. る / 〆群 /. . 度 60. .. 、. ー. 5℃ 54 .. 40. 岳. 30. 之o. C“ も. ?○. ′ he depth- i la t ture re t Fi empera on near the point ノ・ of Fig g .9 .4a . Fig .4a のハ点附近に於ける圭瀧下温度と深さの関係. 処にある事 から見て、 上述の外挿で得た 9ocm の深さにも温泉水が来ている事と考えられる。 これ 5~3m に比べて第三区域c帯の温泉活動が遥かに活溌な事 を前述の第一区域郡司~竜神帯での 1 . の 証 拠 と 見 て よ い。. c m の当り迄温泉湧源がある事は、 横山 叉この附近の流紋岩中に於て河岸より 2m 陸上、 深さ 9o 旅館対岸の所謂トンネル山岩壁の少くとも長流川水位には各処に温泉水の流通する空洞か細孔があ SIV) から、 長流川を挟んで るのではないかと考えさせる。 叉後述する温泉湧源水頭の測定結果 (. 両岸にある湧源 でレベルの殆ど等 しいものがある事から所謂連通管的構造が考えられるが 前述の事と調和する。. これは. 3 ) 横山旅館裏山温泉湧源附近 既に第4 図口にて示した箇所であるが地下温度勾配を第10図に示した。 直線を以て表わした時に. 収鰍は良くないが大凡等勾配である。 叉これ等から No. 8 の 点 は 大 凡 湧 源 で あ り、 No.7 の点は はづれかけている事に気付く。 その他の諸点は No, 9 の点 (横山旅館建物の南端、 道路附近) と. 同様に更に湧源よりはずれかけている事が判る。 これらの諸点での地下温度を夫々直線的に外挿し. て湧源点 No.8 と 同 じ レ ベ ルで表 わ せ ば 第11図 の 如く な る。 1 o. 2 の点が例外的に高温なのは外 -WWN 方向に長流川方面から 挿が粗かった為であろう。 然しそれを例外とすれば、 中央部に EES 延 びて来る高温帯及びそれから離れるにつれて地温も低下し、 西南の谷では低温になる事が判る。 これらは既に S m の i で流紋岩々脈に関連して述べた処でもある。 - 58 -.
(12) . . 北湯沢温泉の地球物理学的研究. おo. 60 . 度. 一 ー″″′ #′ ″. 〆〆〆 .′′ず. 〆 〆#〆. ; ; 堪拶. . ザ 」 イククジ 〆. 〆-. 炉鐸 〆艦. 20 0. 20. 2. 4. “ぼ. 60 cm. ②◎ゲヴ. ’ ③ 42 .. 、 の 48 ー . . . . Fig l t raturesca a edforthe cul .1I Tempe i las the po eve nt ⑧ samel. ⑧点と同一水平面上に於ける温度分布 (計算値). . . 地下温度と深さの関係、 数字は Fi g .11 の湧源の番号を表す。. /0. 80. ◎38 ⑦◎ヴ6 .ト \. Fi ture versus depth g . The .1O Tempera be nbers rs Correspond と nu1 1 1 o the nul i おCesin Fig 1 1 ofthe or . .. . S IV 温泉湧源水頭並びにそれと長流川水位との相関 北湯沢温泉地区の代表的湧源14箇所について、 その湧源水頭を水準測量した。 基準点は温泉橋 北 端たもとである。 更にその附近の河水面の高さをも測り、 (第12図)、 両者を比較した結果を第2 表 第 3 表 にま と めた。 第2 蓑 温泉湧源水頭と長流川水面高 (温泉橋北端たもとを基準 om の高さとした) Tab1e l夏. ight Wa lhe t erl eve s of or宙cesandthe Ri ver osaru (Th eo m. he ightbase po i idge) nti sthe nor由 approach t o onsenkya Br. リ定 日 鼠eも 剥 落擬審議 h ぶる ド t聯繋 iゑe t 塵手≧ ! dat e. レ. 695 一 4 . ・ 705 一 4 .. ー 5 085 . 105 ー 5 .. 32 . 27 . 7 7 . 28. 氏. 685 + 6 . 675 十 6 .. 365 十 6 . 360 + 6 .. 7 . 27 7 . 28. 万世 閣 ホ テ ル. 135 + 7 . 135 + 7 .. + 6 905 . 900 + 6 .. 7 . 27 7 . 28. 神. 720 + 9 . 385* 十 9 .. ← 十. 氏. 土 弱輩粋. 570 十 9 . 600 + 9 .. オ. 橋. ロ. フ. 堀. 龍. 郡. 司. 8 935 . 8 900 .. 78 5 . 48 5* .. 7 . 27 7 . 27. 16 5 , - -23 5** ,. 7 . 27 7 . 28. * せきとめず。 故に自然湧出高でない。 ** ポンプアップ中につき自然湧出高でない。 十オロフレ湧源水頭と同 じレベルの長流川水面は同湧 2年7月28日) 5m上流にあった。 ( 3 源より約37 . 一 59 「.
(13) . 中野嘉弘・瀬川良弘・小宮英太郎・吉田元郎. /. ‘. I. 1 J. - 、 宅 -1 、 ′ t. ノ ノ. この第 2表の結果に就て先. . ず注目すべきは長流川を挟ん ′㈲ 欄詠もと 巧・. . ベルにある事、 而も自然湧出 の状態の時だけでなく使用状. 態即ち郡司氏のはボ ン ピング アップ中、 竜神のは錦泉閣に. 郡. 湯を流送中 (溢れた湯を土管. 司. ○. 溺 , ケ . を用 いて) で あっ て も 殆 ん ど. 1. . ゑ/. 両水面に レベル差がない事で ある (第 2表を見よ)。処で表 で認められる様に長流川の水. . 3館 ・ 授乳川 州 ヱ 合流嘉・7. . . ′ 稀 たキと aM .. . . で互いに対岸にある郡司、 竜 神の両温泉湧源水面が同じレ. 5 1 ′ ′ ′ . 響 二 1.. . \. . に比 べ約 79cm 高く、 差があ る の で ある。. 従って郡司、 竜神の両湧源 間には川底をつなぐ連通管的 構造がその説明と して考えず. . . ・‐. 位は郡司氏湧源側 では竜神側. . . . \ \ \. れるが、 実際第2図に示した 様に第一高温区域のa帯の中 央部、 長流川の中州 (郡司- 竜神をっなく東西 線 の 粕 上 流) にも多くの温泉湧源があ っ て、 こ れ らも 殆 ど同 じ レ ベ. . 、. \ . ルを有する事はそれを裏書き する一事実と言えよう。 なお横山旅館裏山の湧源水 685m) と 対 岸 ト ンネ 面 (十3 .. トンネル覆弱 夢. ル山々腹の パイプ輸送の湧源. . れにせよ、 各湧源泉質の化学 分析、 叉水面変動観測等によ. 水頭、 水位、 標高の測定値 (但し温泉橋北端たもとを標高om の基準点としてある). 入 口 枕 木 よ り 70m 低しとす. 、. 為『修 飾. ‐ ・225 29楓入3 2. Fig ightleve l l ed by the auther s .12 The he. - 60 -. 68m) も 殆 ど同 じ レ 面* (十3 .. ベルであるが、 如上の説明を 最終的とするためには、 いず. り相互比較を精査する必要が. *推定方法により異 あろう。 ( る が、 パイ プ が 崖 に 入る 点の 高 さ は 十3 .02mo ト ン ネ ル 北. る 横 山 旅 館 主 の 談 によ れ ば、.
(14) . 北湯沢温泉の地球物理学的研究 12m。 平 均 3 68m。) 895m。 横山旅館二階座敷より 50cm 高 しと す る 同 氏談 に よ れ ば 十4 十3 . . , 次に長流川本流から稲はずれて位置する難波氏湧源についての結果を第3 表に示す。 この湧源は カノミュ サ ソナ イ 川 沿 い に あ る に 拘 らず そ の水 面 が カノミュ サ ンナイ 川水 面 よ り 低く、 長 流 川水 面 よ り. は高いと言う特徴を有する。 但しこの湧源水頭と両河川水面間に・ ついての相関々係は未だ不明であ る。. 次に横山旅館前の長流川河原の6ヶの温泉湧出孔について同様の測定を行った。 (7 月28日、 基 準点は同じく温泉橋たもと北端)。 結果を第13図及び第4表に示した。 ミュサソナイ 川水面との比較 (基準は第2表に同じ) 第3表 難波氏湧源水頭とカノ. ’ Table llI Compar i i6ce and ight of Namba l he erl eve s or son between wat l thatofthe River Kabayu e 虹) nti ssameasT ab .(The base poi. 測. 日 誓 e. 那・ 氏 7 頭 m VVa ight t l he er l eve he or i 賃ce (m) of t. ド 龍?髭川. 6 呈 認2. 1 ん#27易. ” 梱. ミュサソナイ川水面m カノ VVat l height erl eve i ofther ver (m) 差 m di賃erence (m). * ポ ンプアップ中につき自然湧出高にあらず 。 ※* この第3表のカノ ミュサソナイ 川水面は凡て ・滝の下流である。 小滝の上流の水面は7月27日の測 5 66m あったから、 それと比べた湧出水頭は大凡 ー4 5m と な る。 定で 十1 , .. ト ン ねレ 山. 4‐罰へ ふ. . み蹴 i. 雫,. 満」. N 3,ワ2お o , 粗 ‐4. ’q. 争覇穿 賜ォ郡 鞠. 小橋. ‐卿そ 陶. 3 ・ 4ぢ ‐4・. 様 山 林 館 側. ~o 4 ,. 94ダ , -4 .. i Fig 賃ce ront of Hot sin f eI Yokoyama .13 Six or. 横山旅館前河原の6箇の温泉湧出ロ. 第4表 横山旅館前の長流川河原の温泉湧出水頭と長流川水面との比較 (基準は第2表に同じ) Table rv Compar i i6cesa i 1he ivers t 1 i dein f er. eve ront ongther sonbetween Wa sofor ght inti l andthose ofthe Ri l =) ver osaru ぐThebas ePo e ー meas Tab ssa of Yokoyama Hot 湧. 出 i6ce or. 孔. オロフレ泉源よりの直線距離 (m). i i 行Ce(m) i td t rec rom the 。rofure 0r s ancef. 長 流 川 水 位 (m) Wa t ru(m) r・evel ofthe River 。s a e 差 ( cm) i”erence (cm) d. No.1 オロ ‐ N フ レ泉 源 o, 2 orofure O. 5. No .3 15. No ,4 21. No . 5 68. ー4 705 .. ー4 705 -4 725 -4 945 -4 345 . . . .. 105 ー5 .. 960 ー4 370 -4 980 -4 945 ー4 . . . .. 十40 一 61 -. 5 十27 .. 5 十23 .. O. 5 +2 .. 226. 5 十14 ..
(15) . 中野嘉弘・瀬川良弘・小宮英太郎・吉田元邸. 湧出孔の高さが長流川水面より高いように思われるがこれは水面上のもののみを測ったからであ って水面下にも前述の如く多くの湧出孔があるのである。 叉この第12図から長流の水位勾配 が判ろ 5m 上 流 の 地 点 に あ う。 オロ フ レ湧 源 水 頭 と 同 じ レベル の 長 流 川 水 位 は オロ フ レ湧 源 よ り 大 凡 37 . る。. S V 温泉活動と長流川水位 との相関 北湯沢温泉地区では長流川の水位の上昇と共に温泉の湧出量が増し、 叉温泉も上昇すると言われ て居る。 更に既に第一報で同温泉は長流川の水で養われているらしいと言及したので、 その裏書き の意味もあって長流川水位と温泉活動の相関々係の有無について調べた。 調査点は第 1高温区域で は難波氏湧源、 第3高温区域ではオロフ レ山荘湧源である。 前者については相関々係 は明らかでな 5日夕方から7月29日昼迄の今回の調査期間、 温水面高 (コンク い。 後者については昭和32年7月2 リートわく縁を基準として測定算出した相対値)、 温泉水温度、 長流川水位 (横山温泉旅館前河原. に水位柱を立て長流川水位の相対的変動を見た) 及び久保内発電所北湯沢取水所 のダム水位の間の 関連を見た。 結果は第13図に示した。 これによれば湧源の温水面は明らかに長流川の水位とパラ レ ルに変化している。 温泉水温度についても同様であるが余りはっきりとは .していない。 従って長流 川の水位上昇と共に温泉温度が上がると云うのは、 温泉水頭の上昇に伴い湧出量が増すので見掛け 上そう感ずるのであろう。. J 1 ト、、. 獣. ハ 一 、. 三星4 L ‐. . ト 渇 求あ る撚 れ. 3 5. ,. 5ず . \ ゑ4. 1. 「噸幸 『. . コ.. ・. 鯛. k位 , Lダムフ ムれ ′之. 1. 之6日. 1 ー. 1. ー. . \} ÷÷ をれ 後 九\ /. 1. 2ワ日. 〆 1. ぬ. 漆 〆 \ /・. 一. - 『ぞ/ / 、、¥. 」 . / 2れ れ だ 尾錆. も . / 之れ れ だ 2今日. i. ig l i F i 行ce t t a ons among thetemPerat ure of 0rofure or t er s wa .14 Corre ,i l f h h l h o R i d l f h l t l l d t t t t t eve ra e e a e r r e n e e e a e r e e s a u v w o w o e v v am , .. オロフレ湧源の温度、 同水頭、 長流川水位、 ダム水位間の関係. 長流川水位の変化に伴う温泉湧出量の変化の他例とし次の事実が挙げられる。 即ち錦泉閣主人の 談によると、 竜神湧源の下流に於て長流川に投石し簡単な堰堤的なものを造り人為的に川の水位を 高めると竜神湧源水頭が高まるので、 この方法を利用 し一時枯れた同湧源を回復せ しめ送水した事 )中の知見によれば、 横山旅館対岸の湧出孔に於て長流i H があるとの事である。 叉香山氏等の報告2 0cm も高く温泉水が噴き の水位が相当程度上昇した後に急激 な減水があった時、 湧出孔より大凡 5 上がり、 約30分間続いて停止した例がある。 このように長流川水位と湧源水面との間に確に相関々係が存在するが、 長流川水位より相当高い - 62 「.
(16) . 北湯沢温泉の地球物理学的研究. 叉は低い位置にある湧源についても同様に存在するか否かは今後の研究に待ちたい。 VX 結果の比較考察と結語 S‐ 今回の調査により北湯沢温泉地の微細構造をまとめて見れば、 i 北より順次、 第一高温区域の中心的高温帯としてのa, b両帯、 第三高温区域のそれとして Hを横断していて、 これらは地質学的に流紋岩々脈※ に 対 応 して いる。 c帯が夫々長流i i 第三高温区域のc帯は更に超微細構造を持ち、 それらはやはり流紋岩々脈に対応している。 i i i i カノミュ サ ンナ イ の 沢 は余 り高 温 区 域 と は 云 え ず、 こ の 附 近 に は流 紋 岩 々 脈 は殆 ど 見 当 ら な. し、 。. i v 温泉の多くは流紋岩の割れ目から湧出し、 例外的には緑色凝灰岩の割れ目からも出ている。 Hの川底からも多くの温泉湧出があり、 毛管現象で川砂が熱せられている。 v 長流i. i 長流川水際の温泉湧源水頭は長流川の水位とパラ レルに変化している。 v i vi 温泉湧源水頭の測定から長流川の両岸の湧源で、 その湧水面が殆 ど等 レベルのものが幾つか 見出された。. これらは第一報と矛盾なくそれを裏付けるものであるから、 まとめて北湯沢温泉区域の構造を議 論しよう。 北湯沢地区の母岩は緑色凝灰岩で、 それに流紋岩々脈が貫入している。 その岩脈上に高温帯が出現 し温泉湧出を見る。 その岩脈貫入が甚だしい程温泉活動が盛んである(第三高温区域c帯)。 この岩 脈内の割れ目から温泉湧出があり特に横山旅館対岸トンネル山岩壁にはその割れ目が多く、 岩壁自. 身が広範囲に温く、 特に長流川水際の レベルには相当数の小空洞があり温泉水の通路に な っ て い る。 この為に湧源水頭は長流川水位の影 響を受ける。 オロフレ山荘源泉前に長流川より露頭 してい oC) があるが これには岩体を貫く空洞があり 温泉水の流出 0 る高温の流紋岩々体 (表面温度6 、 、 をみて い る。 こ れ か ら徴 す る に、 か る流紋岩の割れ目乃至空洞は岩脈が長流川を横 断する時川底 よりの温泉湧出を与え、 叉対岸に出現する時には等 レベルの湧源を作るのであろう。 温泉湧出には岩石の割れ目が必要条件であるから、 割れ目がある他種の岩石から温泉湧出があっ ミュサンナイ沢の難波氏湧源は地下 lm 位からの緑 色凝灰岩層か ても差支えない筈である。 実際カノ ミュ ら約 6m 掘られたもので、 その下部の細い割れ目から温泉湧出を見ている。 然しその水頭はカノ. サンナイ川水面からは数 m 低く、 長流川水面からは数 m 高く、 どちらの水位にも余り相関はない ように思われる。 この湧源の場合、 ポソピングアップ しない時は新しい湧出が妨げられ温泉温度が 低下したり、 時に泉源が枯れたこともあった等の事例よりして温められた地下水が細い岩隙から渉 出しているものと考えられる。 尚同様な例を挙げれば、 カバュサンナイ川と長流川の合流点に温い 緑色凝灰岩が水面上に露頭しているが、 これにも温い狭い割れ目 (27oC) があり、 叉その附近の水 中の緑色凝灰岩割れ目から 42oC の温泉湧出がある。 但しこの附近は第一高温区域内のa及びb帯. に対応する流紋岩々脈の中間に在るのであるから、 両側の高温帯で温められた地下水が惨透湧出し ているのではないかと考えられる。 この点を確めるには難波氏湧源水の化学的分析が望ましい。 更 に、 恐 ら く地 下 水 に よ り培 養 さ れ て い る と 思 わ れ るも の と して は優 園 ト ンネル 内 部 が あ る。 此. 処ではトンネル底部すら長流川水面より大凡 8m 高いにも不拘、 底部からの盛な湧出以外にトンネ. ル天井からも温泉水の滴下を見ている。 このトンネルは緑色凝灰岩層を掘抜いたもので、 その上部 には安山岩質熔岩、 下部には直接流紋岩々脈があるが、 この流紋岩々脈の故にトンネル内の温泉活 * 第一報に於て第一高温区域内には変朽安山岩が母岩に貫入しているとしたが 香山他のその後の研究ではむ 、. しろ流紋岩とすべきである由故、 本論文では流紋岩とした。 - 63 -.
(17) . 中野嘉弘.瀬川良弘.小宮英太郎・吉田元邸 動 は カノミュ サ ンナイ 川 附 近 の そ れ よ り 盛 ん な の で あろ う。 以上 の 考 えの 裏 付 け と して トンネ ル内 の. 温泉水の化学分析が望まれる。 結局全般的にまとめて i ) 温泉を培養する水 源は長流川 (水際の湧源) 及び地下水 (その他の湧源) である。. i i ) 水及び温泉水の通路は主に岩石の割れ目である。. i i i ) 熱源は流紋岩々脈に 密接に関係する。 この流紋岩は香山の注意によれば旧火山徳舜別丸山方 面に起源を有し北湯沢地区の地下に拡っているらしく、 それが東西方向に平行に並列する事は洞爺 カルデラ生成線に対応する。 i v) 割れ目の上に堆積物 が多い時及び流紋岩々脈からはずれている時は温泉湧出を見ず、 低温区 域 と な っ て い る。. v) 北湯沢温泉には長流川の侵蝕によって割れ目が暴露されて出現したものが多く、 優園トンネ ル内の湧源は人工的にそれが行われた結果と言える。. 以上を更に確認するためには尚若干の調査が望まれるが、 それは今後に待ちたいと思う。 本研究は北海道学芸大学に於ける『北湯沢地区の自然科学的綜合研究』の一部をなすものである。. 本研究には同学々長. 田所哲太郎博士からの御厚意と、 同学教授香山勲博士の御指導、 御激励とが 寄せられた。 深く感謝する次第である。 叉現地調査の際、 御好意と便宜を賜った大滝村当局、 就中 教育委員 渡辺淳氏に厚く御礼申上げる。 尚本調査に参加し労を情まれなかった 北海道学芸大学 札幌分校物理グルー プ学生 石田恭市、 姥谷信治、 大西正男、 岸本幸男、 進藤秀規、 白山稔、 村井 斐子、 村上文男、 矢野幸雄の諸君に深く 感謝する。 参. 考. 女. 敵. ) 北海道学芸大学紀要、7(1957 1 ) ) 中野他 ; 北湯沢温泉の地球物理学的研究 (その 1 ,74~84 19 57 5~97 ) 2) 香山他 : 長流川流域の地球化学的研究 (第一報) 北海道学芸大学紀要、 7( . ,8. - 64 -.
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