[O-11] 高校生ポスター発表

[O11-P76] 火山豆石のROCK-GUARD法による薄片観察と形成過程の推定

*山集 遼¹、出口 大雅¹、*福田 愉太¹、*小林 是朗¹、*小篠 　太一¹、*植草 治継¹、*百瀬 快渡¹、*重本 直太郎¹ (1.本郷高等学校)

キーワード：火山豆石、薄片、凝灰岩、花崗岩、ミシェル・レヴィの干渉色表、雹

【動機と目的】2023年4月、地学部の巡検で訪れた埼玉県東松山市と鳩山町で、露頭に落ちていた将軍沢層奥田凝灰岩中の火山豆石を採取した。また、顧問の教員が３０年ほど前に訪れた時に採取した火山豆石も合わせ、火山豆石の薄片を作成し、火山豆石の構造と構成鉱物を調べること、また、火山豆石の形成過程の推定をすることを再現実験で行うことにした。

【方法】火山豆石は非常に脆いので、ドリルで火山豆石の形にくりぬいた花崗岩片で囲むようにスライドガラスに接着し、火山豆石と花崗岩を同時に削ることで、火山豆石が崩れないようなように研磨する(このような薄片作製方法をROCK-GUARD法とする)。0.03㎜よりも厚い段階で研磨をやめるが、花崗岩中の鉱物の干渉色をミシェルレヴィの干渉色表にあてはめることで、薄片の厚さが決まり、火山豆石中の鉱物の同定ができる。

【結果】ROCK-GUARD法による火山豆石薄片を偏光顕微鏡で観察し比較的大きな鉱物を同定し、鉱物の割合から流紋岩質マグマの火山からの噴火で作られたと推定した。また、同心円に近い構造から、積乱雲で雹が形成されるように、火山噴火で上空に漂っている火山灰が、積乱雲の中で雹が形成される中に取り込まれて火山豆石が形成されたと推定した。そこで、冷凍庫で再現実験を行った。冷凍庫内に種結晶を吊り下げ、霧吹きで水を吹きかけ凍らせ、火山灰の入ったケースに移し吊るし、エアコンプレッサーで火山灰を吹きかけ、これを繰り返し、同心円状の塊を作ることに成功した。

【結論】薄片観察と再現実験より、将軍沢層奥田凝灰岩中の火山豆石は、積乱雲で雹が形成される時に、上空に漂っていた火山灰が取り込まれてできたと推定できる。今後は、再現実験で作った塊の断面を冷凍庫内で撮影し、火山豆石の内部構造との比較をしたい。