[SVC50-P06] 新庄・向町盆地における池月凝灰岩（鬼首池月テフラ）の分布
キーワード：池月凝灰岩、新庄凝灰岩、向町カルデラ
新庄盆地の第四系は、脊梁山脈や出羽丘陵の隆起に伴う盆地の構造発達史とともに多くの研究がなされてきた。盆地を構成する堆積物中には複数層の火砕流堆積物が認められ、最下位の層厚10ｍ以上に達する厚い赤紫色軽石凝灰岩は、鬼首カルデラ起源の池月凝灰岩に対比され（例えば八木・早田, 2002）、約30万年前の年代指標として用いられてきた。松浦（2003）は新庄盆地に分布する火砕物の層序について、鳥越テフラ（池月凝灰岩）の上位に4層の火砕流堆積物（下位より鮭川、泉川、絵馬河、牛潜テフラ）が分布することを明らかにし、脊梁東部の火砕物との対比と池月凝灰岩の堆積年代から、最も新しい活動である牛潜テフラが約20万年前であるとした。一方脊梁東部では池月凝灰岩以降、鬼首・鳴子の両カルデラを起源とした火砕流堆積物が主に3層（下位より下山里、荷坂、柳沢）認められている。新庄盆地の火砕物は約10万年前の毒沢テフラに覆われることから、盆地内には下山里凝灰岩のみが分布する可能性があるが、これまで下山里凝灰岩と対比される火砕物の報告はない。池月凝灰岩の噴出以降、毒沢テフラの降下期まで、新庄盆地周辺域の大規模な火砕流を流出する活動は鬼首・鳴子カルデラに限られ、新庄盆地内に分布する池月以降の4層の火砕流堆積物の対比はあまり進んでいない。そのため発表者らはこれらの給源を明らかにすることを目的として、新庄盆地に加え、脊梁東部からの流路となる向町盆地（向町カルデラ）の野外調査、及び火砕物の物質科学的検討（火山ガラス・鉱物組成分析、軽石の全岩組成分析）を行ってきた。その結果、これまで新庄盆地内において池月凝灰岩とされてきた最下位の火砕流堆積物が池月凝灰岩ではない可能性が判明したため、これについて報告する。従来、新庄盆地内で池月凝灰岩に対比される火砕物を鳥越テフラ・東山火砕流と呼称してきたが、今回混乱をさけるため新たに新庄凝灰岩として議論を進める。
層序の再検討を行った結果、松浦（2003）から一部変更はあるが、礫層を主体とした山屋層の上部において本報告の新庄凝灰岩を最下位として、5-6層の火砕流堆積物が確認された。上位から2層目の絵馬河テフラは複数のフローユニットをもつ変質の著しい火砕流堆積物で、盆地内の全域に分布するが、北部で厚く南部に向かって層厚が薄くなる傾向を示す。最下位の新庄凝灰岩は堆積物上部でレンズ状軽石を含み、盆地内全域において層厚5m以上（最大20m）と厚く分布する。ここで確認された火砕物はいずれも下山里凝灰岩とは物質科学的特徴が一致せず、対比することはできない。
新庄盆地の東側の向山盆地では、一刎層の厚い礫層の上部に脊梁東部に分布する小野田層中の軽石凝灰岩と対比可能な火砕サージ、及びその上位に池月凝灰岩、下山里凝灰岩の重なりを盆地北部の丘陵部で確認することができた。盆地南部の丘陵は厚い溶結凝灰岩で構成されており、盆地北部の池月凝灰岩と物質科学的特徴が一致する。一方、新庄盆地に分布する新庄凝灰岩上位の火砕流堆積物は向町盆地内で確認されていない。
池月凝灰岩と新庄凝灰岩は一部でレンズ状軽石を含む大規模な火砕流堆積物であるなど層相が一致する。加えてテフラの対比に用いられる火山ガラス組成や重鉱物組み合わせなどよい一致を示し、これまで同一のテフラであると判断されてきた。しかし、本報告では以下の点で両者が異なることを確認した。
1.層位：脊梁東部の池月凝灰岩直下の火山灰層（小僧テフラ）と新庄凝灰岩直下の火山灰層（西山テフラ）が対比されてきたが、火山ガラス組成を検討した結果、異なる火山灰であることが判明した。また、前述のように両凝灰岩の上位の火砕物も向町盆地と新庄盆地とで一致しない。
2.重鉱物モード：重鉱物の組み合わせはほぼ同じであるが、新庄凝灰岩中の重鉱物モード組成は、向町・脊梁東部での池月凝灰岩に比べて有意に低い。
3.軽石の全岩化学組成：変質の影響があるため主成分組成はややばらつくが両者を区別可能である。また、変質に強いとされるHFS元素やYで両者は明瞭に区別される。
以上のように池月凝灰岩は、向町盆地までは確認されるが、新庄盆地には分布していないと判断され、池月凝灰岩の流下過程は、向町カルデラの西側カルデラ壁に規制されていたことを示唆する。また、向町盆地内で新庄盆地の火砕物が観察されないことから、新庄盆地の火砕物が池月凝灰岩よりも古い堆積物によって構成されている可能性がでてきた。その場合、新庄盆地内の火砕流堆積物は北部の三途川カルデラからもたらされた可能性とともに、給源として向町カルデラもその候補になりうる。絵馬河テフラはその分布から北側からの可能性があるが、新庄盆地内全域に厚く分布する新庄凝灰岩は向町カルデラ起源であるかもしれない。いずれにせよこの結果は新庄盆地の構造発達史を考える上でも重要であるため、さらなる検討が必要である。
層序の再検討を行った結果、松浦（2003）から一部変更はあるが、礫層を主体とした山屋層の上部において本報告の新庄凝灰岩を最下位として、5-6層の火砕流堆積物が確認された。上位から2層目の絵馬河テフラは複数のフローユニットをもつ変質の著しい火砕流堆積物で、盆地内の全域に分布するが、北部で厚く南部に向かって層厚が薄くなる傾向を示す。最下位の新庄凝灰岩は堆積物上部でレンズ状軽石を含み、盆地内全域において層厚5m以上（最大20m）と厚く分布する。ここで確認された火砕物はいずれも下山里凝灰岩とは物質科学的特徴が一致せず、対比することはできない。
新庄盆地の東側の向山盆地では、一刎層の厚い礫層の上部に脊梁東部に分布する小野田層中の軽石凝灰岩と対比可能な火砕サージ、及びその上位に池月凝灰岩、下山里凝灰岩の重なりを盆地北部の丘陵部で確認することができた。盆地南部の丘陵は厚い溶結凝灰岩で構成されており、盆地北部の池月凝灰岩と物質科学的特徴が一致する。一方、新庄盆地に分布する新庄凝灰岩上位の火砕流堆積物は向町盆地内で確認されていない。
池月凝灰岩と新庄凝灰岩は一部でレンズ状軽石を含む大規模な火砕流堆積物であるなど層相が一致する。加えてテフラの対比に用いられる火山ガラス組成や重鉱物組み合わせなどよい一致を示し、これまで同一のテフラであると判断されてきた。しかし、本報告では以下の点で両者が異なることを確認した。
1.層位：脊梁東部の池月凝灰岩直下の火山灰層（小僧テフラ）と新庄凝灰岩直下の火山灰層（西山テフラ）が対比されてきたが、火山ガラス組成を検討した結果、異なる火山灰であることが判明した。また、前述のように両凝灰岩の上位の火砕物も向町盆地と新庄盆地とで一致しない。
2.重鉱物モード：重鉱物の組み合わせはほぼ同じであるが、新庄凝灰岩中の重鉱物モード組成は、向町・脊梁東部での池月凝灰岩に比べて有意に低い。
3.軽石の全岩化学組成：変質の影響があるため主成分組成はややばらつくが両者を区別可能である。また、変質に強いとされるHFS元素やYで両者は明瞭に区別される。
以上のように池月凝灰岩は、向町盆地までは確認されるが、新庄盆地には分布していないと判断され、池月凝灰岩の流下過程は、向町カルデラの西側カルデラ壁に規制されていたことを示唆する。また、向町盆地内で新庄盆地の火砕物が観察されないことから、新庄盆地の火砕物が池月凝灰岩よりも古い堆積物によって構成されている可能性がでてきた。その場合、新庄盆地内の火砕流堆積物は北部の三途川カルデラからもたらされた可能性とともに、給源として向町カルデラもその候補になりうる。絵馬河テフラはその分布から北側からの可能性があるが、新庄盆地内全域に厚く分布する新庄凝灰岩は向町カルデラ起源であるかもしれない。いずれにせよこの結果は新庄盆地の構造発達史を考える上でも重要であるため、さらなる検討が必要である。