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[SVC29-P03] 日光火山群三岳火山の完新世テフラ
キーワード：三岳火山、マグマ水蒸気噴火、完新世テフラ
はじめに
栃木県日光市に位置する三岳火山は，日光火山群（山崎，1958）を構成する火山の一つで，活火山である男体火山と日光白根火山の間に位置する三岳（みつだけ，最高点標高1945.0 m）を形成する火山である．我々は，三岳を構成する溶岩の上下を被覆する地層中から14C年代値を得，三岳火山が完新世に活動した火山であることを明らかにした（草野ほか，2020火山学会）．また，三岳の噴火に関係したテフラを記載した．今回は，このテフラと三岳火山を構成する溶岩との関係について報告する．
三岳火山の概要と活動年代
三岳火山は，奥日光の戦場ヶ原の北，湯ノ湖の東，光徳の西に位置する溶岩および溶岩ドームで構成された火山であり，比較的平坦な台地状の火山体をなす．地形的に大きく南の光徳（こうとく）溶岩と北の刈込湖（かりこみこ）溶岩にわけられる．溶岩地形の被覆関係から，最初に刈込湖溶岩が噴出し，その後に光徳溶岩が噴出したと推定される．
光徳溶岩と刈込湖溶岩は，ともに隣接する男体火山起源の約17,000年前に発生した竜頭滝火砕流堆積物（石崎・他，2014）を覆う（佐々木・他，1993；平山・中村，1995）．刈込湖溶岩を被覆する腐植質土壌層の14C年代値に基づけば，刈込湖溶岩の形成年代は，約4.6–17 kaに制約される．一方，光徳溶岩に覆われる河川堆積物に含まれる炭質物（植物片）の最も若い年代値と，光徳溶岩を覆う腐植質土壌層の14C年代値から，光徳溶岩の形成時期は，約3.3-5.6 kaの間と言える．
三岳火山のテフラ
三岳火山から約200 m東方の山王峠付近で行ったトレンチ調査では，6世紀中頃の榛名二ッ岳伊香保テフラの下位に約30 cmの土壌層を挟み，厚さ35 cmの降下テフラ層（三岳1降下火砕堆積物：Mt-1）が確認された．テフラは主にシルト–極粗粒砂サイズの淘汰の悪い火山灰からなり，最上部は径1–4 cmのスコリア及び石質岩片が覆う．このテフラ直下の土壌層の年代値は，約5000–5300 cal yr BPであった．Mt-1の分布は三岳周辺に限られ，三岳を覆うテフラにはこれに相当するものが見つかっていないことから，Mt-1は三岳火山に由来するテフラである可能性が高い．
Mt-1の最上部を構成するスコリアは，よく発泡し，斑晶量は4％（かんらん石，斜長石，単斜輝石，斜方輝石）である．この斑晶組み合わせ及び全岩化学組成は，三岳の溶岩中の苦鉄質包有物に類似する．一方，Mt-1を下位から1～3 cm間隔で採取した火山灰構成物を観察すると，いずれの層位にも軽石型スポンジ状及び肉厚のバブル型～フレーク状の火山ガラスが約1～10％含まれ，上位ほどその含有率が高い．
Mt-1中の火山ガラスの化学組成は下部と上部でやや異なる変化傾向を示す．すなわち，SiO2量が78～79 wt%でほぼ一定で，TiO2, CaO, Na2Oが微減，K2Oが微増するグループ（下部の一部と上部）と，SiO2量が73～78 wt%の間を取り，ほかの元素も増減するグループ（下部のみ）である．スコリアの石基ガラスの化学組成は，SiO2量が63～71 wt％を持ち，Mt-1下部に産する火山ガラスの組成変化トレンドの延長上にある．光徳溶岩の石基ガラスの化学組成はSiO2量が約78 wt%で，Mt-1上部の火山ガラスの組成範囲内にある．また，Mt-1の火山ガラス組成は竜頭滝火砕流堆積物の軽石の組成とはやや異なる．そのため竜頭滝火砕流堆積物の再堆積や軽石片の混入とは考えられない．
Mt-1噴火の位置づけ
Mt-1中の火山ガラスは，三岳火山のマグマに由来すると考えられる．しかしながらテフラは全体的に細粒物を多く含むことから，Mt-1は主にマグマ水蒸気噴火で形成されたものであろう．Mt-1の層相変化から，一連の噴火の終盤に火山灰中の火山ガラス量が最大となりスコリアも噴出している．テフラの記録からはこの後の推移は読み取れないが，このあと溶岩の噴出に至った可能性も十分ある．Mt-1の年代と，刈込湖溶岩及び光徳溶岩の年代から推定すると，光徳溶岩あるいは刈込湖溶岩の一部のユニットの噴出に先行するテフラなのかもしれない．
謝辞: 本研究の一部は文部科学省「次世代火山研究・人材育成総合プロジェクト」の資金等の提供を受けたものです．
文献: 平山・中村 (1995) 火山学会講演予稿集,no.2,61-61., 石崎・他 (2014) 火山, 59, 185-206., 草野・他 (2020) 火山学会講演予稿集2020年度秋季大会, 77-77., 佐々木・他 (1993) 弘前大学理学部地球科学科報告, 40, 101-117., 山崎 (1958) 地球科学, 36, 28-35.
栃木県日光市に位置する三岳火山は，日光火山群（山崎，1958）を構成する火山の一つで，活火山である男体火山と日光白根火山の間に位置する三岳（みつだけ，最高点標高1945.0 m）を形成する火山である．我々は，三岳を構成する溶岩の上下を被覆する地層中から14C年代値を得，三岳火山が完新世に活動した火山であることを明らかにした（草野ほか，2020火山学会）．また，三岳の噴火に関係したテフラを記載した．今回は，このテフラと三岳火山を構成する溶岩との関係について報告する．
三岳火山の概要と活動年代
三岳火山は，奥日光の戦場ヶ原の北，湯ノ湖の東，光徳の西に位置する溶岩および溶岩ドームで構成された火山であり，比較的平坦な台地状の火山体をなす．地形的に大きく南の光徳（こうとく）溶岩と北の刈込湖（かりこみこ）溶岩にわけられる．溶岩地形の被覆関係から，最初に刈込湖溶岩が噴出し，その後に光徳溶岩が噴出したと推定される．
光徳溶岩と刈込湖溶岩は，ともに隣接する男体火山起源の約17,000年前に発生した竜頭滝火砕流堆積物（石崎・他，2014）を覆う（佐々木・他，1993；平山・中村，1995）．刈込湖溶岩を被覆する腐植質土壌層の14C年代値に基づけば，刈込湖溶岩の形成年代は，約4.6–17 kaに制約される．一方，光徳溶岩に覆われる河川堆積物に含まれる炭質物（植物片）の最も若い年代値と，光徳溶岩を覆う腐植質土壌層の14C年代値から，光徳溶岩の形成時期は，約3.3-5.6 kaの間と言える．
三岳火山のテフラ
三岳火山から約200 m東方の山王峠付近で行ったトレンチ調査では，6世紀中頃の榛名二ッ岳伊香保テフラの下位に約30 cmの土壌層を挟み，厚さ35 cmの降下テフラ層（三岳1降下火砕堆積物：Mt-1）が確認された．テフラは主にシルト–極粗粒砂サイズの淘汰の悪い火山灰からなり，最上部は径1–4 cmのスコリア及び石質岩片が覆う．このテフラ直下の土壌層の年代値は，約5000–5300 cal yr BPであった．Mt-1の分布は三岳周辺に限られ，三岳を覆うテフラにはこれに相当するものが見つかっていないことから，Mt-1は三岳火山に由来するテフラである可能性が高い．
Mt-1の最上部を構成するスコリアは，よく発泡し，斑晶量は4％（かんらん石，斜長石，単斜輝石，斜方輝石）である．この斑晶組み合わせ及び全岩化学組成は，三岳の溶岩中の苦鉄質包有物に類似する．一方，Mt-1を下位から1～3 cm間隔で採取した火山灰構成物を観察すると，いずれの層位にも軽石型スポンジ状及び肉厚のバブル型～フレーク状の火山ガラスが約1～10％含まれ，上位ほどその含有率が高い．
Mt-1中の火山ガラスの化学組成は下部と上部でやや異なる変化傾向を示す．すなわち，SiO2量が78～79 wt%でほぼ一定で，TiO2, CaO, Na2Oが微減，K2Oが微増するグループ（下部の一部と上部）と，SiO2量が73～78 wt%の間を取り，ほかの元素も増減するグループ（下部のみ）である．スコリアの石基ガラスの化学組成は，SiO2量が63～71 wt％を持ち，Mt-1下部に産する火山ガラスの組成変化トレンドの延長上にある．光徳溶岩の石基ガラスの化学組成はSiO2量が約78 wt%で，Mt-1上部の火山ガラスの組成範囲内にある．また，Mt-1の火山ガラス組成は竜頭滝火砕流堆積物の軽石の組成とはやや異なる．そのため竜頭滝火砕流堆積物の再堆積や軽石片の混入とは考えられない．
Mt-1噴火の位置づけ
Mt-1中の火山ガラスは，三岳火山のマグマに由来すると考えられる．しかしながらテフラは全体的に細粒物を多く含むことから，Mt-1は主にマグマ水蒸気噴火で形成されたものであろう．Mt-1の層相変化から，一連の噴火の終盤に火山灰中の火山ガラス量が最大となりスコリアも噴出している．テフラの記録からはこの後の推移は読み取れないが，このあと溶岩の噴出に至った可能性も十分ある．Mt-1の年代と，刈込湖溶岩及び光徳溶岩の年代から推定すると，光徳溶岩あるいは刈込湖溶岩の一部のユニットの噴出に先行するテフラなのかもしれない．
謝辞: 本研究の一部は文部科学省「次世代火山研究・人材育成総合プロジェクト」の資金等の提供を受けたものです．
文献: 平山・中村 (1995) 火山学会講演予稿集,no.2,61-61., 石崎・他 (2014) 火山, 59, 185-206., 草野・他 (2020) 火山学会講演予稿集2020年度秋季大会, 77-77., 佐々木・他 (1993) 弘前大学理学部地球科学科報告, 40, 101-117., 山崎 (1958) 地球科学, 36, 28-35.