2017年04月04日
くまもとの大地の成り立ち
4月の「くまもとの大地の成り立ち」の活動は人吉の四万十帯の付加体及び加久藤火砕流の見学です。この会は偶数月の第一日曜日に熊本県の地質や岩石などを現地学習するサークルです。地学については全くの素人なので案内された場所で話を聞いて、帰ってから解らなかったところをおさらいする様にしています。今回の問題点はまず四万十帯の付加体と加久藤火砕流・・正直言って意味が解らないのです。今回はレシピもない。現場を見て話を聞けば少しはわかるだろうと思っていたのは大間違い。仲間の人達から出てくる単語も分からないものが多いので困惑の状態。以前は座学があったので少しは助かっていたのですが昨年の地震で教室が使えなくなってそれ以後現地学習だけになって知識がおぼつかない状態です。今回の活動を知識不足の点を補いながらまとめてみました。レシピがないのは本当に困る。見学した場所すら分からないのだから。写真は結構撮りましたが正確な場所はわかりません。今回は先生方の転勤など組織上の問題があり充分な体制でなかった事に問題がありました。スタッフが揃えばわかり易くなると思います。見学の途中坂道を登り切れなくて何度も立ち止まり、若い方に見守って頂いた事もあり、申し訳ない半面感謝、感謝の一日でした。歳には勝てない。頭も悪いが体も悪い。次は頑張ろう。
人吉市上田代町の段塔バス停から入った場所?














駅の柱の土台部は玄武岩が使われている



鹿目の滝は九州自然歩道・人吉桃源コースの起点となっている。滝は柱状節理から流れ落ち、そこからは人吉盆地が、湖であったことが読みとれるという。
鹿目滝(平滝)平滝は高さ30mである。約180万年に流れた鹿目川安山岩の溶岩にかかっている。








鹿目滝(雄滝)は高さ36mで、日本の滝100選に選ばれている。柱状節理が見事である。 約180万年前に流れた鹿目川安山岩の溶岩にかかっている。 鹿目滝の左下には人吉層との接触部を見ることができる。

鹿目の滝 (カナメノタキ)
今回採集した四万十帯のチャートほか
●付加体(ふかたい、英: accretionary prismまたはaccretionary wedge)とは、海洋プレートが海溝で大陸プレートの下に沈み込む際に、海洋プレートの上の堆積物がはぎ取られ、陸側に付加したもの。現在のところ「日本列島の多くの部分はこの付加体からなる」という見方がされている。
●チャート(英: chert)は、堆積岩の一種。主成分は二酸化ケイ素(SiO2、石英)で、この成分を持つ放散虫・海綿動物などの動物の殻や骨片(微化石)が海底に堆積してできた岩石(無生物起源のものがあるという説もある)。断面をルーペで見ると放散虫の殻が点状に見えるものもある。非常に硬い岩石で、層状をなすことが多い。
チャートには赤色、緑色、淡緑灰色、淡青灰色、灰色、黒色など様々な色のものがある。暖色系のものは、酸化鉄鉱物に起因し、暗色系のものは硫化鉄や炭素化合物に起因する。緑色のものは、緑色の粘土鉱物を含むためである。これらは、堆積した環境によって変わると考えられている。
チャート同士を火打石のように打つと小さな火花を生じる。
●鹿目の滝 場所:人吉市鹿目町

日本三急流の球磨川の支流、鹿目川の上流にある。雄滝、雌滝、平滝の3つがある。「日本の滝100選」の一つ。雄滝は高さ36mで、崖下には人吉盆地がかつて湖であったことを物語る湖底相(人吉層)が露出している。滝の上方から滝つぼを見ることもでき、ちょっとしたスリルを味わえるのも魅力。雌滝は高さ30m、急崖を滑るように落下している。平滝は雄滝の上流に位置し、薄い石が何枚も重なり合って形成された岩の表面を、水が岩を覆いながら流れる、緩やかな美しい流れの滝。落差は10m。滝の周辺は真夏でも肌寒く、夏場は避暑スポットとして賑わい、8月には地元住民らによる「鹿目の滝まつり」が行われる。
●節理
主に火成岩に見られる現象で,露頭に見られる 規則性のある割れ目をいいます。
火成岩に節理ができるのは,熱いマグマが約700~1000℃で固まって岩石になり,その後,常温に冷える過程で体積がわずかに収縮するためです(節理の 方向はその冷却面に直交する方向になりやすい)。岩体に発達した規則性のある割れ目のうち、両側にずれの 見られないものを節理という。マグマ等が冷却固結する際や地殻変動の際に生じる。 なお、 割れ目の両側にずれが見られる場合は断層になる。
節理には主に柱状節理・板状節理・方状節理があります。柱状節理・板状節理は火山岩,方状節理は深成岩である花こう岩によく見られます。
●柱状節理
柱状節理は火山岩の露頭にしばしば見られる柱状の割れ目の節理
●四万十帯
日本の地体構造区分上、西南日本外帯および関東山地における区分名の一つ。関東山地から、赤石山脈、紀伊半島、四国、九州、沖縄まで、15キロメートルから100キロメートルの幅で、延長1500キロメートルにわたって帯状に分布する。「四万十」は高知県の四万十川に由来する。
四万十帯には,白亜紀から第三紀の中新世前期にわたる時代の厚い海成層である四万十累層群が分布しており,これは強く変形・変位して顕著な帯状構造を示す。
構造は主として砂岩、泥岩、チャート、玄武岩、斑れい岩などが複雑に重なり合った地層からなり、各所に海底地すべりの痕跡を残す地層や変成作用を受けた地層が挟み込まれている。北側には秩父帯または三宝山層群(三宝山帯)が隣接し仏像構造線によって区切られているが、南側の境界は明瞭ではない。大きく四万十層群北帯と四万十層群南帯に分類される。
中生代白亜紀から新生代古第三紀にかけて形成された典型的な付加体である。海洋地殻とその上に堆積した砂や泥が海溝に沈み込む際に衝上断層によって多数の地塊に分割され、傾斜しながら地上に押し上げられて地表に露出した。このため個々の地塊の中では北部ほど新しい地層であるが、全体としては南部ほど新しい地層となっている。



地質年代表
●人吉盆地の地質
約200万年前から南九州が反時計回りに回転し九州の西側を分裂させる地殻変動が始まり、入り江あるいは低地が形成された。続いて肥薩火山群の活動によってこの低地地形の西側が塞がれ「古人吉湖」と呼ばれる湖となった。この湖は約100万年前までに消失し、その跡に残されたのが人吉盆地である。鬼界カルデラから阿多カルデラ、姶良カルデラを経て加久藤カルデラに続く火山性地溝帯の延長線上に位置するが、人吉盆地を起源とする火山活動の痕跡は確認されていない。盆地外を起源とする阿蘇火砕流、加久藤火砕流、入戸火砕流などの堆積物が地層として残されている。
人吉盆地(ひとよしぼんち)は、熊本県南部において東西約30キロメートル、南北約15キロメートルの範囲に広がる盆地である。
盆地は、地層や岩石の軟らかい所が侵食されて周囲より低くなった「侵食盆地」と、地球のプレート活動に伴う地殻変動の力を受けて沈降した「構造盆地」の二つに分類することができ、人吉盆地は「構造盆地」に属します。
球磨盆地地図【熊本県教育情報システム】の資料より

火砕流堆積物の見える崖 場所:球磨郡 錦町 山下
ここは50mほどの崖で、九州のカルデラの噴出物の順序が確認できるめったにない場所である。
入戸火砕流
(約2.2万年前)
阿蘇-4火砕流
(約8万年前)
阿多火砕流
(約11万年前)
加久藤火砕流
(約30万年前)
日本列島の地質と構造【地質調査総合センター】の資料より
現在、日本列島で見られる岩石を調べた結果、日本は継続して大陸と海洋の境界付近に位置していたことがわかっています。そして、今日までの長い時代にわたって海洋プレートの沈み込みをうけてきました。
海洋プレートは海洋地殻とその下のマントルの一部からなります。海洋地殻は、海嶺で噴出した玄武岩溶岩の上に、深海堆積物や海山を載せています。これらの一部は海洋プレートが沈み込むときに、海溝にたまった土砂とともに大陸側に押しつけられ、はぎ取られてしまいます。これを付加作用といい、はぎ取られた地質体を 付加体 といいます。付加体のうち、海洋プレートの沈み込みにともなって地下深くもぐり込んだ部分は高い圧力を受け、変成岩となります。また、海洋プレートの沈み込みはマグマを発生させ、火山活動及び深成岩の貫入を伴います。

このように、日本列島は海洋プレートの沈み込みによって成長してきた生い立ちを持っています。
そのため、以下のような地質の特徴を備えています。
1 過去から現在まで、幾つもの時代の付加体が集積し、その一部が再配置されたつくりになっています。
2 日本列島の基盤は一般に大陸側ほど古く、太平洋側ほど新しい構造となっています。
3 地質時代を通じてマグマ活動があり、さまざまな時代の火成岩が残されています。
また、特に堆積岩・変成岩では、ある程度まとまった時代に形成された岩石が帯状に連続して分布する特徴があります。それぞれの境界は断層で接することが多く、その一部は構造線と呼ばれています。これらを慣習的に「○○帯」及び「○○構造線」(ふつう○○は地名) と呼んでいます。ただし、その基準は必ずしも同一ではなく、また帯や構造線の定義・解釈が研究者によって異なる場合もあるため、注意が必要です。このような構造は、日本列島の形成過程に起こった構造運動、すなわち海洋プレートの沈み込み方向や角度の変化、火成作用の活発化、大陸プレートの分裂などを反映していると考えられ、解釈が試みられています。日本列島の成り立ちは完全には解明されておらず、まだ研究途上にあるといえるでしょう。
下の図は、これまでに提案されてきた日本列島の構造区分を総括したものです。主として大規模な断層、付加体の形成年代及び変成年代に基づいて、日本列島の基盤をなす岩石の違いを表しています。



実は、東北日本は新第三紀以降の火山岩や堆積岩に広く覆われているため、基盤岩類の詳しい分布と構造はよく分かりません。しかし、西南日本は北西から南東に向かって、新しい時代の地層が順に分布しているのが分かります。
東北日本が新第三紀以降の新しい地層に覆われているのは、日本海の形成と深く関係しています。日本海は新第三紀まで存在せず、日本は大陸と一続きだったのです。日本海の形成時期とその形成メカニズムはまだ仮説の段階ですが、多くの研究の成果から次第に明らかになりつつあります。

●付加体(ふかたい、英: accretionary prismまたはaccretionary wedge)とは、海洋プレートが海溝で大陸プレートの下に沈み込む際に、海洋プレートの上の堆積物がはぎ取られ、陸側に付加したもの。現在のところ「日本列島の多くの部分はこの付加体からなる」という見方がされている。
●チャート(英: chert)は、堆積岩の一種。主成分は二酸化ケイ素(SiO2、石英)で、この成分を持つ放散虫・海綿動物などの動物の殻や骨片(微化石)が海底に堆積してできた岩石(無生物起源のものがあるという説もある)。断面をルーペで見ると放散虫の殻が点状に見えるものもある。非常に硬い岩石で、層状をなすことが多い。
チャートには赤色、緑色、淡緑灰色、淡青灰色、灰色、黒色など様々な色のものがある。暖色系のものは、酸化鉄鉱物に起因し、暗色系のものは硫化鉄や炭素化合物に起因する。緑色のものは、緑色の粘土鉱物を含むためである。これらは、堆積した環境によって変わると考えられている。
チャート同士を火打石のように打つと小さな火花を生じる。
●鹿目の滝 場所:人吉市鹿目町

日本三急流の球磨川の支流、鹿目川の上流にある。雄滝、雌滝、平滝の3つがある。「日本の滝100選」の一つ。雄滝は高さ36mで、崖下には人吉盆地がかつて湖であったことを物語る湖底相(人吉層)が露出している。滝の上方から滝つぼを見ることもでき、ちょっとしたスリルを味わえるのも魅力。雌滝は高さ30m、急崖を滑るように落下している。平滝は雄滝の上流に位置し、薄い石が何枚も重なり合って形成された岩の表面を、水が岩を覆いながら流れる、緩やかな美しい流れの滝。落差は10m。滝の周辺は真夏でも肌寒く、夏場は避暑スポットとして賑わい、8月には地元住民らによる「鹿目の滝まつり」が行われる。
●節理
主に火成岩に見られる現象で,露頭に見られる 規則性のある割れ目をいいます。
火成岩に節理ができるのは,熱いマグマが約700~1000℃で固まって岩石になり,その後,常温に冷える過程で体積がわずかに収縮するためです(節理の 方向はその冷却面に直交する方向になりやすい)。岩体に発達した規則性のある割れ目のうち、両側にずれの 見られないものを節理という。マグマ等が冷却固結する際や地殻変動の際に生じる。 なお、 割れ目の両側にずれが見られる場合は断層になる。
節理には主に柱状節理・板状節理・方状節理があります。柱状節理・板状節理は火山岩,方状節理は深成岩である花こう岩によく見られます。
●柱状節理
柱状節理は火山岩の露頭にしばしば見られる柱状の割れ目の節理
●四万十帯
日本の地体構造区分上、西南日本外帯および関東山地における区分名の一つ。関東山地から、赤石山脈、紀伊半島、四国、九州、沖縄まで、15キロメートルから100キロメートルの幅で、延長1500キロメートルにわたって帯状に分布する。「四万十」は高知県の四万十川に由来する。
四万十帯には,白亜紀から第三紀の中新世前期にわたる時代の厚い海成層である四万十累層群が分布しており,これは強く変形・変位して顕著な帯状構造を示す。
構造は主として砂岩、泥岩、チャート、玄武岩、斑れい岩などが複雑に重なり合った地層からなり、各所に海底地すべりの痕跡を残す地層や変成作用を受けた地層が挟み込まれている。北側には秩父帯または三宝山層群(三宝山帯)が隣接し仏像構造線によって区切られているが、南側の境界は明瞭ではない。大きく四万十層群北帯と四万十層群南帯に分類される。
中生代白亜紀から新生代古第三紀にかけて形成された典型的な付加体である。海洋地殻とその上に堆積した砂や泥が海溝に沈み込む際に衝上断層によって多数の地塊に分割され、傾斜しながら地上に押し上げられて地表に露出した。このため個々の地塊の中では北部ほど新しい地層であるが、全体としては南部ほど新しい地層となっている。




●人吉盆地の地質
約200万年前から南九州が反時計回りに回転し九州の西側を分裂させる地殻変動が始まり、入り江あるいは低地が形成された。続いて肥薩火山群の活動によってこの低地地形の西側が塞がれ「古人吉湖」と呼ばれる湖となった。この湖は約100万年前までに消失し、その跡に残されたのが人吉盆地である。鬼界カルデラから阿多カルデラ、姶良カルデラを経て加久藤カルデラに続く火山性地溝帯の延長線上に位置するが、人吉盆地を起源とする火山活動の痕跡は確認されていない。盆地外を起源とする阿蘇火砕流、加久藤火砕流、入戸火砕流などの堆積物が地層として残されている。
人吉盆地(ひとよしぼんち)は、熊本県南部において東西約30キロメートル、南北約15キロメートルの範囲に広がる盆地である。
盆地は、地層や岩石の軟らかい所が侵食されて周囲より低くなった「侵食盆地」と、地球のプレート活動に伴う地殻変動の力を受けて沈降した「構造盆地」の二つに分類することができ、人吉盆地は「構造盆地」に属します。


火砕流堆積物の見える崖 場所:球磨郡 錦町 山下
ここは50mほどの崖で、九州のカルデラの噴出物の順序が確認できるめったにない場所である。
入戸火砕流
(約2.2万年前)
阿蘇-4火砕流
(約8万年前)
阿多火砕流
(約11万年前)
加久藤火砕流
(約30万年前)
日本列島の地質と構造【地質調査総合センター】の資料より
現在、日本列島で見られる岩石を調べた結果、日本は継続して大陸と海洋の境界付近に位置していたことがわかっています。そして、今日までの長い時代にわたって海洋プレートの沈み込みをうけてきました。
海洋プレートは海洋地殻とその下のマントルの一部からなります。海洋地殻は、海嶺で噴出した玄武岩溶岩の上に、深海堆積物や海山を載せています。これらの一部は海洋プレートが沈み込むときに、海溝にたまった土砂とともに大陸側に押しつけられ、はぎ取られてしまいます。これを付加作用といい、はぎ取られた地質体を 付加体 といいます。付加体のうち、海洋プレートの沈み込みにともなって地下深くもぐり込んだ部分は高い圧力を受け、変成岩となります。また、海洋プレートの沈み込みはマグマを発生させ、火山活動及び深成岩の貫入を伴います。

このように、日本列島は海洋プレートの沈み込みによって成長してきた生い立ちを持っています。
そのため、以下のような地質の特徴を備えています。
1 過去から現在まで、幾つもの時代の付加体が集積し、その一部が再配置されたつくりになっています。
2 日本列島の基盤は一般に大陸側ほど古く、太平洋側ほど新しい構造となっています。
3 地質時代を通じてマグマ活動があり、さまざまな時代の火成岩が残されています。
また、特に堆積岩・変成岩では、ある程度まとまった時代に形成された岩石が帯状に連続して分布する特徴があります。それぞれの境界は断層で接することが多く、その一部は構造線と呼ばれています。これらを慣習的に「○○帯」及び「○○構造線」(ふつう○○は地名) と呼んでいます。ただし、その基準は必ずしも同一ではなく、また帯や構造線の定義・解釈が研究者によって異なる場合もあるため、注意が必要です。このような構造は、日本列島の形成過程に起こった構造運動、すなわち海洋プレートの沈み込み方向や角度の変化、火成作用の活発化、大陸プレートの分裂などを反映していると考えられ、解釈が試みられています。日本列島の成り立ちは完全には解明されておらず、まだ研究途上にあるといえるでしょう。
下の図は、これまでに提案されてきた日本列島の構造区分を総括したものです。主として大規模な断層、付加体の形成年代及び変成年代に基づいて、日本列島の基盤をなす岩石の違いを表しています。



実は、東北日本は新第三紀以降の火山岩や堆積岩に広く覆われているため、基盤岩類の詳しい分布と構造はよく分かりません。しかし、西南日本は北西から南東に向かって、新しい時代の地層が順に分布しているのが分かります。
東北日本が新第三紀以降の新しい地層に覆われているのは、日本海の形成と深く関係しています。日本海は新第三紀まで存在せず、日本は大陸と一続きだったのです。日本海の形成時期とその形成メカニズムはまだ仮説の段階ですが、多くの研究の成果から次第に明らかになりつつあります。

Posted by マー君 at 17:55│Comments(0)
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