3:30 PM - 3:45 PM
[T6-O-13] Sedimentological processes in the Ishikari and Hidaka basins during the middle Miocene revealed by chemosedimentary sequence
Keywords:Turbidite, Biomarker, Middle Miocene, Hokkaido
【導入】
タービダイトの化学データを単層単位で得て、その堆積過程や堆積後の初期続成作用を評価する”化学堆積学シーケンス”を用いた研究が近年になって行われている。Furota et al. (2014)では、石狩堆積盆に堆積した有機物農集砂岩を下部砂岩から上部の半遠洋性泥岩にかけての有機地球化学データプロファイルを作成し、海洋底まで陸源有機物を運搬する洪水流特有の堆積プロセスを検討した。これまでは単一、あるいは一地域のタービダイトの堆積プロセスを検討することに用いられてきた化学堆積学シーケンスだが、複数地域のタービダイトシーケンスに適用することで堆積盆毎の堆積プロセスの比較検討も可能になると考える。 中新世から鮮新世にかけて発達した北海道中央南部から南部の石狩堆積盆と日高堆積盆では、タービダイト中に有機物の葉理が良く発達することが報告されており、陸源有機物の活発な運搬システムが駆動したと考えられている。本研究では日高堆積盆の有機物葉理の発達するタービダイトシーケンスの有機地球化学データプロファイルを作成し、１）粒度組成やTOCと比較による日高堆積盆の有機物堆積プロセスの検討 ２）石狩堆積盆との化学堆積学シーケンスの比較から堆積盆毎の有機物堆積プロセスの相違の検討 を行った。
【試料と手法】
日高堆積盆の中期中新世の堆積層が露出するむかわ町ホロカンベ沢では下位からアベツ層(粗粒砂泥互層)、二風谷層(細粒砂泥互層)が露出する。これらの堆積層の堆積年代は放散虫や珪藻によってアベツ層は15.3-12.5Maと推定されている(新澤他 2009)。本研究では有機物葉理が良く発達するアベツ層のタービダイトシーケンス2試料の分析を行った。化学分析はタービダイトシーケンスを堆積構造から複数のユニットに分割し、それぞれのユニットでのTOCとバイオマーカー組成分析を行った。粒度分析はタービダイトシーケンスの薄片を作成し、偏光顕微鏡下で測定を行った。またアベツ層と同時異層の石狩堆積盆の川端層のタービダイト試料の結果を日高堆積盆との堆積プロセスの比較に用いた。
【結果と考察】
分析したアベツ層のタービダイトは細粒から極細粒砂で構成される砂岩部とシルト質の泥岩部で構成され、砂岩部と泥岩部の境界では急激に粒度が変化する。また有機物葉理はタービダイト砂岩部の上部に集中する。TOC分析の結果、タービダイトシーケンスのうち、有機物葉理部では1.37-3.4%の値を持ち、有機物葉理の存在を反映している。一方、下部砂岩部および上部泥岩部ではそれぞれ0.2-0.26％、0.44-0.69％であり、有機物がシーケンス内のあるユニットに濃集することが示唆される。
タービダイト中のバイオマーカー組成の変化を検討するため、本研究では有機物の陸起源/海起源比指標であるプリスタン/フィタン比（Pr/Ph）とC27/C29ステラン比を用いた。アベツ層タービダイトではPr/Ph、C27/C29ステラン比ともに砂岩部では低い海起源/陸起源比を示し、上部泥岩部では海起源有機物の寄与率が上昇する傾向が見られた。また各指標の値は有機物葉理ユニットと他の砂岩部の間で違いは見られず、TOCの傾向よりもむしろ粒度分析の結果と調和的であった。これは混濁流内では有機物組成は一定であり、流下時に有機物組成が変化しなかったことが推察される。
アベツ層と同時異層の川端層層では層厚に関わらず砂岩部の下部で海起源有機物の寄与が高く、有機物葉理部では陸起源有機物が卓越する傾向が見られ、アベツ層タービダイトの結果とは対照的な傾向を示す。川端層では砂岩部にマッドクラストを多く含むことから、混濁流が海底の表層堆積物を削剥したことが示唆され、砂岩下部に再堆積することで海起源有機物の寄与率が増加したと解釈した。またC27/C29ステラン比の比較では、川端層では有機物葉理部では値が0と陸源有機物が卓越する一方、アベツ層では0.27-0.30と海起源有機物の寄与がある程度存在し、両堆積盆での陸源有機物輸送能力の違いを示す可能性がある。
石狩堆積盆と日高堆積盆でのタービダイト中の有機物組成の違いから、石狩堆積盆では混濁流が海底を削剥、再堆積した一方、日高堆積盆では海底を削剥しない混濁流が多く流下したことが推察される。また石狩堆積盆と日高堆積盆では、Kawakami et al. (2013)の砕屑物組成が異なることが指摘されており、有機物の輸送能力の違いは当時の後背地環境を反映している可能性が示唆される。
【引用文献】
Furota et al., 2014. Res. Org. Geochem. 30, 9–21.
Kawakami 2013. InTech. pp. 131–152.
新澤他 2009. 大阪微化石研究会誌特別号(14).117－141.
タービダイトの化学データを単層単位で得て、その堆積過程や堆積後の初期続成作用を評価する”化学堆積学シーケンス”を用いた研究が近年になって行われている。Furota et al. (2014)では、石狩堆積盆に堆積した有機物農集砂岩を下部砂岩から上部の半遠洋性泥岩にかけての有機地球化学データプロファイルを作成し、海洋底まで陸源有機物を運搬する洪水流特有の堆積プロセスを検討した。これまでは単一、あるいは一地域のタービダイトの堆積プロセスを検討することに用いられてきた化学堆積学シーケンスだが、複数地域のタービダイトシーケンスに適用することで堆積盆毎の堆積プロセスの比較検討も可能になると考える。 中新世から鮮新世にかけて発達した北海道中央南部から南部の石狩堆積盆と日高堆積盆では、タービダイト中に有機物の葉理が良く発達することが報告されており、陸源有機物の活発な運搬システムが駆動したと考えられている。本研究では日高堆積盆の有機物葉理の発達するタービダイトシーケンスの有機地球化学データプロファイルを作成し、１）粒度組成やTOCと比較による日高堆積盆の有機物堆積プロセスの検討 ２）石狩堆積盆との化学堆積学シーケンスの比較から堆積盆毎の有機物堆積プロセスの相違の検討 を行った。
【試料と手法】
日高堆積盆の中期中新世の堆積層が露出するむかわ町ホロカンベ沢では下位からアベツ層(粗粒砂泥互層)、二風谷層(細粒砂泥互層)が露出する。これらの堆積層の堆積年代は放散虫や珪藻によってアベツ層は15.3-12.5Maと推定されている(新澤他 2009)。本研究では有機物葉理が良く発達するアベツ層のタービダイトシーケンス2試料の分析を行った。化学分析はタービダイトシーケンスを堆積構造から複数のユニットに分割し、それぞれのユニットでのTOCとバイオマーカー組成分析を行った。粒度分析はタービダイトシーケンスの薄片を作成し、偏光顕微鏡下で測定を行った。またアベツ層と同時異層の石狩堆積盆の川端層のタービダイト試料の結果を日高堆積盆との堆積プロセスの比較に用いた。
【結果と考察】
分析したアベツ層のタービダイトは細粒から極細粒砂で構成される砂岩部とシルト質の泥岩部で構成され、砂岩部と泥岩部の境界では急激に粒度が変化する。また有機物葉理はタービダイト砂岩部の上部に集中する。TOC分析の結果、タービダイトシーケンスのうち、有機物葉理部では1.37-3.4%の値を持ち、有機物葉理の存在を反映している。一方、下部砂岩部および上部泥岩部ではそれぞれ0.2-0.26％、0.44-0.69％であり、有機物がシーケンス内のあるユニットに濃集することが示唆される。
タービダイト中のバイオマーカー組成の変化を検討するため、本研究では有機物の陸起源/海起源比指標であるプリスタン/フィタン比（Pr/Ph）とC27/C29ステラン比を用いた。アベツ層タービダイトではPr/Ph、C27/C29ステラン比ともに砂岩部では低い海起源/陸起源比を示し、上部泥岩部では海起源有機物の寄与率が上昇する傾向が見られた。また各指標の値は有機物葉理ユニットと他の砂岩部の間で違いは見られず、TOCの傾向よりもむしろ粒度分析の結果と調和的であった。これは混濁流内では有機物組成は一定であり、流下時に有機物組成が変化しなかったことが推察される。
アベツ層と同時異層の川端層層では層厚に関わらず砂岩部の下部で海起源有機物の寄与が高く、有機物葉理部では陸起源有機物が卓越する傾向が見られ、アベツ層タービダイトの結果とは対照的な傾向を示す。川端層では砂岩部にマッドクラストを多く含むことから、混濁流が海底の表層堆積物を削剥したことが示唆され、砂岩下部に再堆積することで海起源有機物の寄与率が増加したと解釈した。またC27/C29ステラン比の比較では、川端層では有機物葉理部では値が0と陸源有機物が卓越する一方、アベツ層では0.27-0.30と海起源有機物の寄与がある程度存在し、両堆積盆での陸源有機物輸送能力の違いを示す可能性がある。
石狩堆積盆と日高堆積盆でのタービダイト中の有機物組成の違いから、石狩堆積盆では混濁流が海底を削剥、再堆積した一方、日高堆積盆では海底を削剥しない混濁流が多く流下したことが推察される。また石狩堆積盆と日高堆積盆では、Kawakami et al. (2013)の砕屑物組成が異なることが指摘されており、有機物の輸送能力の違いは当時の後背地環境を反映している可能性が示唆される。
【引用文献】
Furota et al., 2014. Res. Org. Geochem. 30, 9–21.
Kawakami 2013. InTech. pp. 131–152.
新澤他 2009. 大阪微化石研究会誌特別号(14).117－141.