4:00 PM - 6:30 PM
[R5-P-15] (entry) Stratigraphy and depositional systems of the Neogene strata on the western limb of Takafu Syncline, in the Northern Fossa Magna region: Reconsideration of the stratigraphic relationship between the Ogawa and Shigarami Formations.
Keywords:Norther Fossa Magna, Fan-delta, Sequence Stratigraphy
はじめに：調査地域が位置する, 北部フォッサマグナ地域の層序については, 本間（1931）による標準層序の確立（下位より, 守屋層，内村層，別所層，青木層，小川層，柵層）以来, 多くの研究がなされてきた. 特に, 本地域に分布する小川層については, 大別すると2通りの層序区分がなされている. 加藤ほか（1989）に代表される層序区分では, 小川層相当層を下部と上部に区分し, 両者を整合関係で示した. これに対し, 中野ほか（2002）や関・保柳（2015）など, 近年の研究では, 卓越する岩相に基づき区分を行うことで, 小川層相当層を砂岩が卓越する岩相と泥岩が卓越する岩相の周期的な繰り返しからなるものとして表現した.
しかし, いずれの層序区分においても, 小川層とその上位の柵層の境界は, 砂岩ないし礫岩といった粗粒な岩相（柵層権田砂岩礫岩部層）の出現をもって定義され, 両者は整合関係にあるとされてきた. 本研究では, 小川層で近年行われている岩相に基づく層序区分を取り入れ, 小川層–柵層境界付近を調査することで, 両者の層序的関係を再考察することを目的とする. また, 研究地域周辺の小川層–柵層境界付近では, 有効な年代指標は得られていない. そこで本研究ではシーケンス層序学の概念をもちいて同時間面を認定し, 両層の関係を明らかにする.
研究手法：野外にてルートマップを作成し, 各沢柱状図, 対比柱状図, 地質図を作成した. 加えて, 岩相の累重様式や組み合わせ, その対比に基づき堆積相を認定, 堆積環境および堆積システム, 堆積シーケンスを考察した.
岩相に基づく層序関係の再検討：小川層は, 関・保柳（2015）などの層序区分にならい, 主に砂岩からなる砂岩卓越部（千見砂岩部層）と, 泥岩ないし砂岩泥岩互層からなる泥岩卓越部（境ノ宮砂岩泥岩部層）に区分した. 小川層内では千見砂岩部層と境ノ宮砂岩泥岩部層が交互に繰り返し分布し, 柵層内では権田砂岩礫岩部層と高府泥岩部層が大規模な指交関係をなして分布する. 加えて, 小川層–柵層境界付近の岩相の詳細な追跡調査をおこない, 調査地域中部から北部にかけて, 小川層最上部を構成する境ノ宮砂岩泥岩部層と柵層最下部の権田砂岩礫岩部層が指交関係にあることが明らかとなった.
堆積環境と堆積システム：地表踏査にて観察された岩相を29に区分し, それらの累重様式および遷移関係に基づき, 16の堆積相を認定した. その結果, 調査地域の小川層内では下位から, 陸棚斜面チャネル・ローブシステム, ファンデルタスロープに連続する粗粒タービダイトシステム, プロデルタタービダイトシステム, ファンデルタシステムが累重し, 最上部では外側陸棚相当のプロデルタ環境へと遷移する. 一方, 柵層では, ファンデルタシステム, プロデルタタービダイトシステム, ファンデルタシステムの順に累重する.
上記の通り, 小川層–柵層境界付近の地層は, ファンデルタシステムによって堆積したと解釈される. このファンデルタシステムは砂岩相や礫岩相からなるデルタフロントと水中チャネル, それに連続し, 泥岩相および砂岩泥岩互層相からなるファンデルタスロープないしプロデルタから構成される. つまり, 柵層権田砂岩礫岩部層を特徴づける粗粒な岩相の堆積時にも, その沖側では小川層境ノ宮砂岩泥岩部層に相当する細粒な堆積物が堆積しており, ファンデルタシステムの前進–後退により前述のような岩相分布が形成されたと考えられる.
シーケンス境界：堆積システムの変遷と各ルートでの観察結果から, 調査地域全域で追跡可能な4つの不連続面を見いだし，シーケンス境界とした. これらは地層累重の傾向や層序的位置から, 保柳ほか（1998）で高府向斜東翼地域を中心に広く追跡された, SB2～SB5に相当するものと考えられる. このうち, 小川層–柵層の境界付近に見られる不連続面はSB4に相当し, 調査地域南部から中部にかけて柵層の礫岩層の下底を通り, 北部では小川層境ノ宮砂岩泥岩部層中の炭質物を伴う砂岩泥岩互層と泥岩層との境界へと連続する. 加えて, その上位に認められる最大氾濫面は調査地域中部にかけて追跡される境ノ宮砂岩泥岩部層中に設定され, 南部に向かいより砂質な岩相へと漸移する傾向が認められることから, さらに南方では柵層相当の岩相へと漸移すると考えることができる. こうして, これら2枚の同時間面の連続性からも, 小川層–柵層の関係は同時異相の関係, すなわち指交関係にあることが示される.
引用文献：本間, 1931, 信濃中部地質誌, 古今書院; 保柳ほか, 1998, 日本地質学会第105年学術大会見学旅行案内書, 143-164; 加藤ほか, 1989, 大町地域の地質 (1/5万地質図幅); 中野ほか, 2002, 白馬岳地域の地質 (1/5万地質図幅); 関・保柳, 2015, 地質学雑誌, 121, 279–292.
しかし, いずれの層序区分においても, 小川層とその上位の柵層の境界は, 砂岩ないし礫岩といった粗粒な岩相（柵層権田砂岩礫岩部層）の出現をもって定義され, 両者は整合関係にあるとされてきた. 本研究では, 小川層で近年行われている岩相に基づく層序区分を取り入れ, 小川層–柵層境界付近を調査することで, 両者の層序的関係を再考察することを目的とする. また, 研究地域周辺の小川層–柵層境界付近では, 有効な年代指標は得られていない. そこで本研究ではシーケンス層序学の概念をもちいて同時間面を認定し, 両層の関係を明らかにする.
研究手法：野外にてルートマップを作成し, 各沢柱状図, 対比柱状図, 地質図を作成した. 加えて, 岩相の累重様式や組み合わせ, その対比に基づき堆積相を認定, 堆積環境および堆積システム, 堆積シーケンスを考察した.
岩相に基づく層序関係の再検討：小川層は, 関・保柳（2015）などの層序区分にならい, 主に砂岩からなる砂岩卓越部（千見砂岩部層）と, 泥岩ないし砂岩泥岩互層からなる泥岩卓越部（境ノ宮砂岩泥岩部層）に区分した. 小川層内では千見砂岩部層と境ノ宮砂岩泥岩部層が交互に繰り返し分布し, 柵層内では権田砂岩礫岩部層と高府泥岩部層が大規模な指交関係をなして分布する. 加えて, 小川層–柵層境界付近の岩相の詳細な追跡調査をおこない, 調査地域中部から北部にかけて, 小川層最上部を構成する境ノ宮砂岩泥岩部層と柵層最下部の権田砂岩礫岩部層が指交関係にあることが明らかとなった.
堆積環境と堆積システム：地表踏査にて観察された岩相を29に区分し, それらの累重様式および遷移関係に基づき, 16の堆積相を認定した. その結果, 調査地域の小川層内では下位から, 陸棚斜面チャネル・ローブシステム, ファンデルタスロープに連続する粗粒タービダイトシステム, プロデルタタービダイトシステム, ファンデルタシステムが累重し, 最上部では外側陸棚相当のプロデルタ環境へと遷移する. 一方, 柵層では, ファンデルタシステム, プロデルタタービダイトシステム, ファンデルタシステムの順に累重する.
上記の通り, 小川層–柵層境界付近の地層は, ファンデルタシステムによって堆積したと解釈される. このファンデルタシステムは砂岩相や礫岩相からなるデルタフロントと水中チャネル, それに連続し, 泥岩相および砂岩泥岩互層相からなるファンデルタスロープないしプロデルタから構成される. つまり, 柵層権田砂岩礫岩部層を特徴づける粗粒な岩相の堆積時にも, その沖側では小川層境ノ宮砂岩泥岩部層に相当する細粒な堆積物が堆積しており, ファンデルタシステムの前進–後退により前述のような岩相分布が形成されたと考えられる.
シーケンス境界：堆積システムの変遷と各ルートでの観察結果から, 調査地域全域で追跡可能な4つの不連続面を見いだし，シーケンス境界とした. これらは地層累重の傾向や層序的位置から, 保柳ほか（1998）で高府向斜東翼地域を中心に広く追跡された, SB2～SB5に相当するものと考えられる. このうち, 小川層–柵層の境界付近に見られる不連続面はSB4に相当し, 調査地域南部から中部にかけて柵層の礫岩層の下底を通り, 北部では小川層境ノ宮砂岩泥岩部層中の炭質物を伴う砂岩泥岩互層と泥岩層との境界へと連続する. 加えて, その上位に認められる最大氾濫面は調査地域中部にかけて追跡される境ノ宮砂岩泥岩部層中に設定され, 南部に向かいより砂質な岩相へと漸移する傾向が認められることから, さらに南方では柵層相当の岩相へと漸移すると考えることができる. こうして, これら2枚の同時間面の連続性からも, 小川層–柵層の関係は同時異相の関係, すなわち指交関係にあることが示される.
引用文献：本間, 1931, 信濃中部地質誌, 古今書院; 保柳ほか, 1998, 日本地質学会第105年学術大会見学旅行案内書, 143-164; 加藤ほか, 1989, 大町地域の地質 (1/5万地質図幅); 中野ほか, 2002, 白馬岳地域の地質 (1/5万地質図幅); 関・保柳, 2015, 地質学雑誌, 121, 279–292.