[SVC47-P04] 北海道東部，屈斜路火山40 ka噴火 (KpⅠ)の層序と噴火様式
キーワード：屈斜路カルデラ、大規模火砕流、テフラ層序、マグマ水蒸気噴火
屈斜路火山は，北海道東部に位置し，日本最大のカルデラ（26×20 km）を有する．約400kaから古梅溶結凝灰岩（FWT），屈斜路火砕流Ⅷ～Ⅰ（KpⅧ～KpⅠ）の大規模火砕流を噴出し，現在のカルデラを形成した．（勝井・佐藤，1963；長谷川ほか，2011）．このうち最大規模の噴火は約120 kaのKpⅣ（175㎦）で，この噴火によって屈斜路カルデラの大枠が形成された（Hasegawa et al.,2016）．最新のKpⅠ（40 ka）はKpⅣに次ぐ規模（125㎦）で，大規模なマグマ水蒸気爆発を起こした（奥村，1991，1996）が，詳しい噴出物層序，噴火様式および推移については明らかではない．
KpⅠの噴火推移を検討するために，新たな地質調査を実施し，噴出物の記載と層序の細分化を行った．細分した層序に基づき，粒度分析および構成物分析を実施し，噴火様式の変遷について検討した．粒度分析は，電磁ふるいを用いて-5φ～4φの範囲を1φ間隔で行い，4φ以上の粒子については，レーザー回析/散乱式粒子径分布測定器を用いて粒径頻度を求め，重量換算した．構成物分析は32 mm～1 mmの全粒子を肉眼観察で分類，重量%を求めた．
地質調査の結果，KpⅠを下位からUnit 1～Unit 9に細分した．Unit 1，2は屈斜路カルデラ北東約30 kmの範囲に分布する．Unit 1は黄白色～白色，礫支持の軽石層で，細礫サイズの軽石・石質岩片が主体であり，遊離結晶およびシルト質火山灰も少量含む．Unit 2は白色のシルト質火山灰層で，火山豆石および遊離結晶を大量に含む．Unit 3，4はそれぞれ黄白色～白色の軽石層，白色のシルト質火山灰層で，下位のUnit 1，2と類似した層相を示すが，Unit 1，2より広範囲に分布する．Unit 5は白色，礫支持の軽石層で，Unit 1，3に含まれる軽石よりも粗粒で発泡が良く，まれにカリフラワー状軽石も含む．Unit 6は火山豆石を含む白色のシルト質火山灰層で，層厚は最大で2 m以上と厚く，道東全域に分布する．その層相・分布から，クッチャロ庶路火山灰（Kc-Sr : 町田・新井, 2003）に相当すると思われる．Unit 7は白色，非溶結の軽石流堆積物で，カルデラ北東～西方向を中心に広く分布する．本ユニットはKpⅠ噴出物の中では最大規模で，層厚は２～30 mほどである．軽石の発泡度は様々で，しばしばカリフラワー状軽石も含む．基底部には，石質岩片・遊離結晶の濃集層（Ground layer : Walker et al.,1981）が認められ，Unit 6以下には認められない新鮮な安山岩質岩片を含む．Unit 8は白色のシルト質火山灰層で，細礫サイズの軽石も少量含む．Unit 9は白色，非溶結の軽石流堆積物である．Unit 8，9の分布は屈斜路カルデラ北方向に限られる．遊離結晶の鉱物組み合わせは，全ユニットに共通して斜長石，輝石，かんらん石であるが，軽石にはかんらん石が少量，あるいは含まれない場合がある．
粒度分布は，Unit 1～3はバイモーダルな分布を示し，粗粒側のピークは-1～0φであるが，細粒側のピークは5φと共通する．一方で，Unit 4～6はユニモーダルな分布を示す．これらは，上位ユニットほど淘汰が良くなる．4φ以上の細粒粒子は，20～45 wt%を占めるが，Unit 5のみ，4 wt%と細粒粒子に乏しいことで特徴づけられる．構成物量比は，Unit 1，2，3では石質岩片が，それぞれ，26 wt%，38 wt%，37 wt%含まれる．Unit 4，5，6では石質岩片がそれぞれ，13 wt%，3 wt%，11 wt%である．
Unit 1～3では，共通して極細粒粒子 (-5φ)にピークが認められることから，マグマの水冷破砕により，細粒粒子が生成されたと考えられる．さらに，これらのユニットは淘汰が悪く，石質岩片を多く含むという特徴から，水蒸気を含んだ不安定な状態で，火道の開口が生じていたことが示唆される．Unit 4～6では，下位ユニットよりも分布が広くなり，石質岩片の量が減少することから，火道が安定し，高い噴煙柱を形成したと考えられる．Unit 6，7はKpⅠの体積の大部分を占めることから，噴火の最盛期であったと考えられる．Unit 7では，石質岩片の種類が明瞭に変化することから，カルデラ形成に関与した火口の拡大，あるいは移動が示唆される．その後，比較的小規模なUnit 8，9のフェーズを経てKpⅠの爆発的噴火は終息したと考えられる．
引用：勝井・佐藤，1963，５万分の１地質図幅「藻琴山」；長谷川ほか，2011．地質雑，117， 686 – 699；Hasegawa et al., 2016, JVGR, 321, 58 – 72 ; 奥村晃史，1991，第四紀研究，30，379-390 ; 奥村晃史 (1996) 第四紀露頭集，p.25．
KpⅠの噴火推移を検討するために，新たな地質調査を実施し，噴出物の記載と層序の細分化を行った．細分した層序に基づき，粒度分析および構成物分析を実施し，噴火様式の変遷について検討した．粒度分析は，電磁ふるいを用いて-5φ～4φの範囲を1φ間隔で行い，4φ以上の粒子については，レーザー回析/散乱式粒子径分布測定器を用いて粒径頻度を求め，重量換算した．構成物分析は32 mm～1 mmの全粒子を肉眼観察で分類，重量%を求めた．
地質調査の結果，KpⅠを下位からUnit 1～Unit 9に細分した．Unit 1，2は屈斜路カルデラ北東約30 kmの範囲に分布する．Unit 1は黄白色～白色，礫支持の軽石層で，細礫サイズの軽石・石質岩片が主体であり，遊離結晶およびシルト質火山灰も少量含む．Unit 2は白色のシルト質火山灰層で，火山豆石および遊離結晶を大量に含む．Unit 3，4はそれぞれ黄白色～白色の軽石層，白色のシルト質火山灰層で，下位のUnit 1，2と類似した層相を示すが，Unit 1，2より広範囲に分布する．Unit 5は白色，礫支持の軽石層で，Unit 1，3に含まれる軽石よりも粗粒で発泡が良く，まれにカリフラワー状軽石も含む．Unit 6は火山豆石を含む白色のシルト質火山灰層で，層厚は最大で2 m以上と厚く，道東全域に分布する．その層相・分布から，クッチャロ庶路火山灰（Kc-Sr : 町田・新井, 2003）に相当すると思われる．Unit 7は白色，非溶結の軽石流堆積物で，カルデラ北東～西方向を中心に広く分布する．本ユニットはKpⅠ噴出物の中では最大規模で，層厚は２～30 mほどである．軽石の発泡度は様々で，しばしばカリフラワー状軽石も含む．基底部には，石質岩片・遊離結晶の濃集層（Ground layer : Walker et al.,1981）が認められ，Unit 6以下には認められない新鮮な安山岩質岩片を含む．Unit 8は白色のシルト質火山灰層で，細礫サイズの軽石も少量含む．Unit 9は白色，非溶結の軽石流堆積物である．Unit 8，9の分布は屈斜路カルデラ北方向に限られる．遊離結晶の鉱物組み合わせは，全ユニットに共通して斜長石，輝石，かんらん石であるが，軽石にはかんらん石が少量，あるいは含まれない場合がある．
粒度分布は，Unit 1～3はバイモーダルな分布を示し，粗粒側のピークは-1～0φであるが，細粒側のピークは5φと共通する．一方で，Unit 4～6はユニモーダルな分布を示す．これらは，上位ユニットほど淘汰が良くなる．4φ以上の細粒粒子は，20～45 wt%を占めるが，Unit 5のみ，4 wt%と細粒粒子に乏しいことで特徴づけられる．構成物量比は，Unit 1，2，3では石質岩片が，それぞれ，26 wt%，38 wt%，37 wt%含まれる．Unit 4，5，6では石質岩片がそれぞれ，13 wt%，3 wt%，11 wt%である．
Unit 1～3では，共通して極細粒粒子 (-5φ)にピークが認められることから，マグマの水冷破砕により，細粒粒子が生成されたと考えられる．さらに，これらのユニットは淘汰が悪く，石質岩片を多く含むという特徴から，水蒸気を含んだ不安定な状態で，火道の開口が生じていたことが示唆される．Unit 4～6では，下位ユニットよりも分布が広くなり，石質岩片の量が減少することから，火道が安定し，高い噴煙柱を形成したと考えられる．Unit 6，7はKpⅠの体積の大部分を占めることから，噴火の最盛期であったと考えられる．Unit 7では，石質岩片の種類が明瞭に変化することから，カルデラ形成に関与した火口の拡大，あるいは移動が示唆される．その後，比較的小規模なUnit 8，9のフェーズを経てKpⅠの爆発的噴火は終息したと考えられる．
引用：勝井・佐藤，1963，５万分の１地質図幅「藻琴山」；長谷川ほか，2011．地質雑，117， 686 – 699；Hasegawa et al., 2016, JVGR, 321, 58 – 72 ; 奥村晃史，1991，第四紀研究，30，379-390 ; 奥村晃史 (1996) 第四紀露頭集，p.25．