[2ch101-09] S1．［シンポ］球状コンクリーションの科学–理解と応用-（一般公募なし）

[S1-O-1] （招待講演）秋田県男鹿半島鵜ノ崎の巨大鯨骨コンクリーション群

*西本 昌司¹、吉田 英一²、隈 隆成²、渡部 晟³、澤木 博之⁴ (1. 愛知大学、2. 名古屋大学、3. 元秋田県立博物館、4. 男鹿半島・大潟ジオパーク)

キーワード：コンクリーション、炭酸塩、ドロマイト、鯨骨

秋田県男鹿半島鵜ノ崎海岸は，中新統の西黒沢層直上にあたる女川層及び西黒沢層が露出する波食台で，女川層にはその上に侵食を免れた球〜繭形のコンクリーションが100個以上散在しており(渡部ほか, 2017)，「小豆岩」と呼ばれている．コンクリーションのサイズは，径1〜３m程度のものが多いが，中には９mに達するものがある．これまで確認されただけでも，コンクリーションの３分の１程度が鯨骨化石を伴っている．これほど巨大かつ鯨骨のみを有するなコンクリーション群は，世界的にも珍しい．コンクリーション中に確認されているからは鯨骨は化石が見つかっており，主にヒゲクジラ類であることは報告されている（長澤ほか, 2018）が，これらコンクリーションの成因との関連について調査・議論した研究は未だなされていない．
　この鯨骨コンクリーション群の成因を解明するため，男鹿市ジオパーク推進協議会の協力のもと，調査とともにサンプリングを行い，粉末X線回折(XRD)，炭素同位体比(δ¹³C)，蛍光X線分析等の分析を行った．その結果，ところ、次のようなことがわかった．(1)コンクリーションを含む母岩は，珪質頁岩で炭酸塩をほとんど含まない． (2) コンクリーション自体は主にドロマイトであり，一部にカルサイトを含むものも認められる． (3)コンクリーションのδ¹³C は-15‰前後と低く，生物起源と考えられる． (4)コンクリーション中に見られる層理や鯨骨の配置は，周囲の層理と調和的である． (5)割れて内部が見えるコンクリーションの中心部に椎骨や下顎骨が認められるが，それ以外の生物化石は確認できない．
　これほど巨大なコンクリーションが形成されるためには，炭素を供給するソースとなる生物体（鯨骨）が運搬され，速やかに海底堆積物中に埋もれる必要がある．女川層は海盆に堆積したタービサイトと考えられている(例えば, Tada, 1994)ので，コンクリーションの炭素源である多孔質で油脂等の有機物を豊富に含む鯨骨（椎骨部分が多い）が，混濁流によって埋没したと考えるのが妥当である．その後，有機物の分解によって鯨骨からCO₃^2-が放出され，海水中のMg²⁺やCa²⁺と反応しドロマイトが沈澱したと考えられる．ドロマイトの沈殿には低SO₄^2-濃度が必要（松田, 2006）で，コンクリーション形成場としてSO₄^2-が消費されるような環境が想定される．女川層中の珪質頁岩はもともと珪藻の遺骸が主体（鹿野, 1979）で有機物が多く，嫌気的環境で硫酸還元バクテリアにより硫酸イオンが消費されていた可能性が高い．
　以上のことから，この巨大鯨骨コンクリーション群は，深海に沈んだ複数の鯨骨が混濁流によって埋没した後，鯨骨を中心に主にドロマイトが沈澱して形成されたものと考えられる．

謝辞
現地調査にあたり，男鹿市ジオパーク推進班並びに男鹿半島・大潟ジオパークガイドの会ご協力いただいた．ここに記して謝意を表する．

文献
渡部 晟・澤木博之・渡部 均 (2017) 秋田県男鹿半島鵜ノ崎の中・上部中新統(西黒沢層・女川層)に 含まれる炭酸塩コンクリーション中の脊椎動物化石の産状. 秋田県立博物館研究報告 42, 6〜17.
長澤一雄・渡部晟・澤木博之・渡部均 (2018) 秋田県男鹿半島鵜ノ崎海岸の中新統コンクリーションより多数の鯨類化石を発見. 日本古生物学会2018年年会.
鹿野和彦 (1979) 女川層珪質岩の堆積作用と続成作用. 東北大学博士論文 291p.松田博貴 (2006) ドロマイトの形成過程とドロマイト化作用. Jour. Soc. Inorg. Mater. Japan. 13, 245-252.
Tada, R. (1994) Paleoceanographic evolution of the Japan Sea. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol., 108, 487–508.