美濃地質

  この写真は、岐阜県郡上市 八幡町と美並町の境界付近の長良川左岸 河床で見られる玄武岩質溶岩で、板状節理を示しています。 板状節理は火成岩（火山岩）の表面にほぼ平行に生じた割れ目で、板を重ねたように見えるものです。ここの板状節理は平行な割れ目と割れ目の間の幅が５ｍｍ ~ ３ｃｍのところが多く、５ｃｍほどのところもあります。また、板状節理の見られる地形的上位には、枕状溶岩と思われるもの（はっきりはしませんが）が見られます。 板状節理と似たものとして柱状節理があります。柱状節理は北海道上川町の層雲峡や福井県坂井市の東尋坊、兵庫県豊岡町の玄武洞など、観光地として有名な場所で大規模に見られるため、一般的にも知られています。その柱状節理は、火山岩などが冷えて固まる際に体積が収縮し、柱状に割れ目ができることがわかっています。しかし、板状節理はいまだに成因が明確にはわかっていないのです。 成因にはいくつかの説があります。溶岩の流れの方向にはたらく力によって、面がすべるように作用するために平行に割れ目が生じるという説。柱状節理と同様に、溶岩の体積収縮で形成されるという説（ただし、この説は体積収縮で板状に割れ目ができるという説明ができていない）。もう一つの説は、割と新しく 2000 年以降に出てきた説です。固まりかけの溶岩が横方向に流れている場合、端に地形的な障がいがあったり、端がいち早く冷え固まったりして、それ以上流れることができないと、行き止まりとなり、後からの溶岩に押され流れの方向に圧縮されることになります。その結果、上下方向に厚くなることで、平行に割れ目が生じるという説。この説は、例えばノートを机などに置き、横から力を加えると、ノートの真中が上方向に盛り上がり、ノートの一枚一枚が離れた状態になるというイメージです。 長良川沿いの白鳥流紋岩（岩石としては溶結凝灰岩）中にも、板状節理が見られます。下の２枚の写真は、岐阜県郡上市白鳥町中切左岸の溶結凝灰岩を撮ったもので、遠景と近景です。玄武岩質溶岩の板状節理と比べると１枚１枚の板状の岩石は厚く、 数ｃｍ ~ ６ｃｍ です。このようにけっこう見られる板状節理は、柱状節理とは異なり、その成因がよくわかっていないのです。 美濃地学 - 地学のおもしろさを、美濃から (minotigaku.com)

  この写真は、岐阜県郡上市母野の長良川左岸露頭です。層状チャートです。今までの研究によって、チャートは放散虫などの微生物の遺骸が深海に堆積したものであることが解明されています。そして、含まれる放散虫を抽出し詳しく調べることによって、チャートの 形成年代がわかるようになっています。また、地質構造の解析が進み、堆積したチャートがどのようにして現在の分布状況となったかが明らかにされています。現在では、形成年代がわかった層状 チャートのさらなる分析によって、過去の大絶滅時に海洋で起きていたこと、また他の時期の大規模火山活動や隕石衝突などについて解明されつつあります。ちなみに、チャートは岐阜県の県の石として認定されています。 この写真の層状チャートは、数ｃｍ～５ｃｍの厚さの淡青灰色のチャート層と、数ｍｍ～２ｃｍの厚さの泥岩層が交互に堆積しているのがよくわかります。岐阜県では、多くの崖で見られる層状チャートですが、科学が発達し、多くのことがわかってきた現在でも、この層状の成因がわかっていないのです。なぜこのようなきれいな層状になっているのか、どのように層状チャートが形成されたのか、はまだ明確にはわかっていないのです。 もちろん、そのことについての研究も進められています。層状チャートをくわしく分析すると、チャート層と泥岩層中に大きさが５～１００μという微小な磁性粒子（磁力をもった小さな粒）が含まれています。この磁性粒子は、宇宙からもたらされた微小な物体（宇宙塵）とみられています。そして、突発的に宇宙塵の流入が増加する出来事（隕石衝突など）以外は、宇宙塵がもたらされる量には大きな変動がないようです。すなわち、入っている磁性粒子（宇宙塵）の量を調べることによって、チャート層と泥岩層の堆積速度が比較できるのです。ある研究者が調べると、チャート層と泥岩層それぞれの磁性粒子の濃度は、泥岩層がチャート層より１０倍～１００倍（１桁から２桁）も高かったのです。すなわち、泥岩層はチャート層よりかなり遅いペースで堆積していることを意味します。そして、チャート層はかなり速いスピードで堆積する、つまり速いスピードで放散虫類が降り積もったことになるのです。他の研究者が違う物質を使ってチャート層と泥岩層の堆積スピードを調べると、チャート層は泥岩層より１桁程度の堆積スピードの差はあるものの、...

  この写真は、郡上市高鷲町穴洞の長良川右岸露頭を撮ったものです。露頭までのアクセスはよく、穴洞にある温泉施設（湯の平温泉）の駐車場から川原へ下りた所で見られる露頭です。白鳥流紋岩と呼ばれる岩体中の露頭で、岩石は溶結凝灰岩です。火山から噴出し、堆積したものです。この写真では、緑灰色をした数 cm ～１０数 cm の長さのレンズ状のものが横方向に多く入っています。このレンズ状のものは、火山から噴出した時は軽石として空中で一度冷え固まり、それが堆積後につぶされレンズ状になったものです。堆積後につぶされるのは、火山噴出が大規模で、多くの噴出物が火砕流となって移動し、その大規模なゆえに、一度空気中で冷え固まった軽石が全体の堆積物の熱によってやわらかくなり、また全体の重さによってつぶされたためです。そのため、レンズ状のものはすべて同じ方向を向いているのです。このレンズ状のものを、同じマグマでできた（本質物でできた）レンズ状をしたものということで、「本質レンズ」と呼びます。すべての溶結凝灰岩に本質レンズが多く入っているというものではなく、多くの本質レンズが見られるのは限られています。このレンズ状の形は、つぶされた方向に対し垂直に近い面で見られますが、つぶされた方向から見ると、下の写真のように楕円形に近い形に見えます。この形の本質レンズも、ここの露頭で見られます。 火山灰や軽石などの火山噴出物が堆積して固まった岩石は凝灰岩ですが、その中で溶結凝灰岩と呼ばれるものは、前述しましたが、火山噴出が大規模のゆえ、一度堆積したものが自らの熱と重さによってつぶされたものです。そのため、全体的に火山灰（火山ガラス）もつぶされているのですが、それは岩石薄片を作成し顕微鏡で見ないとなかなかわかりません。肉眼で観察する場合、本質レンズがあれば溶結凝灰岩であるとわかります。ですから、本質レンズは、溶結凝灰岩であるかを見分ける指標になります。 また、溶結凝灰岩が堆積する時は水平に堆積し、本質レンズも水平につぶされます。現在分布する溶結凝灰岩中の本質レンズが傾いていたり、垂直に立っているような場合は、堆積後の地殻変動によって傾いたり、垂直に近くなったりしたと考えられます。そのため、本質レ...

  川原沿いの露頭を見てまわると、割合硬い岩盤に大小の穴が開いていることがあります。このような穴を甌穴とよびます。 この写真は、岐阜県郡上市美並町母野の白石橋上流 500 ｍほどで見られる長良川左岸の河床露頭を撮ったものです。岩盤はすべてチャート層です。チャートは、陸地からの砂や泥が届かないような陸地から離れた海洋底で形成した岩石です。海洋で生きる放散虫などの微小生物の遺骸がもとになっています。ガラス成分の殻からできていますので、固結した岩石は非常に硬く、削ることはなかなか容易ではありません。しかし、一度削られると、硬いためくずれることがなく、穴として残るのです。スケール（約１ｍ）の左の穴は非常にきれいな円形をしています。写真では深さはわからないですが、何と２ . ４ｍほどあります。 この甌穴は、真上から見ると直径が９０ｃｍのほぼ円形です。 自然の造形美としか表現できません。露頭全体は凸凹していて、他にも甌穴が見られます。深さが２ . ４ｍもある甌穴の左上にも浅い穴がありますが、これも浅い甌穴でしょう。 甌穴は、河川によって上流から運ばれてきた石が岩盤の表面にある割れ目などにひっかかり、強い水の流れの中でその石が回転し、ドリルのように岩盤に穴をあけたものです。甌穴は河床の岩盤が硬く、激しい流れを生じる場所であれば、どの河川でも見られます。穴の中には、岩盤を削って見事に丸くなった石（礫）が入っていることがあります。ちなみに、前述の深さ２ . ４ｍの甌穴には、上方から確認した限り４つの礫が入っていました。重力による下向きの力と水流による礫の回転のなせる業です。もちろん、何回も何回も繰り返して削り込んでいくという非常に長い時間をかけて形成されたものでしょう。 同じ甌穴をほぼ真上から撮ったもの 美濃地学 - 地学のおもしろさを、美濃から (minotigaku.com)

  この写真は、岐阜県郡上市貝付の東海北陸自動車道の橋脚近くの露頭（長良川右岸の河床露頭）を撮ったものです。灰色に写っているのが玄武岩質溶岩、エンジ色に写っているのがチャートです。インクが混ざったようなマーブル模様をつくっているのがわかります。 この玄武岩質溶岩とチャートは、美濃帯堆積岩類の中の岩石です。美濃帯堆積岩類は、玄武岩質溶岩などの火山岩類とチャートなどの海洋に堆積した堆積岩類からなります。海洋プレートの上に噴出した玄武岩質火山岩類は海底や火山島を形成し、その上に石灰岩、チャート、珪質泥岩などを徐々に堆積させながら大陸へ向かって移動します。海洋プレートは海溝部で大陸の下に沈み込みますが、堆積物は一部が剥ぎ取られ、大陸側から運び込まれた砂岩、泥岩とともに大陸側へ押し付けられ、混じり合った堆積物となります。これが付加体堆積物です。 ここで見られる玄武岩質溶岩とチャートは、マーブル模様のように混ざっていますので、両方がやわらかい状態の時に混ざったと考えられます。ですから、海洋プレート上に堆積したチャート層が固結していないやわらかいうちに、火山島を形成する玄武岩質マグマが噴出し混ざったのだろうと想像できます。高速道路の橋脚の建設のため見られなくなりましたが、建設以前の露頭では玄武岩質溶岩中にチャートの大きな岩塊が入っているのが確認できました。 郡上市貝付の東海北陸自動車道の橋脚近くの露頭 以前見られた玄武岩質溶岩中のチャートの岩塊 美濃地学 - 地学のおもしろさを、美濃から (minotigaku.com)

　 上の写真は、岐阜県関市洞戸尾倉と阿部の境界付近の板取川右岸露頭の一部を撮ったものです。この近辺には、珪灰石という鉱物が見られます。一般的に、珪灰石は石灰岩に花崗岩などのもととなるマグマが貫入し た際、その接触部付近にできる鉱物です。化学式は CaSiO 3 なので、石灰岩中のカルシウム（ Ca ）とマグマ中の珪酸塩（ SiO 2 ）が反応してできるのです。この付近に分布するのは美濃帯堆積岩類なので、石灰岩が存在していてもおかしくはないです。しかし、近くに花崗岩体（奥美濃酸性岩類）が分布し熱源はあるものの、直接花崗岩が接触しているわけではなく、花崗岩 などのもととなるマグマ からは珪酸塩（ SiO 2 ）が供給されていないはずです。そのため、露頭付近に多く分布するチャートから珪酸塩（ SiO 2 ）が供給されて、珪灰石が形成されたのだろうと漠然と考えていました。しばらく川沿いを歩いていると、下の１枚目の写真に写っている大きな岩塊（赤丸）を見つけました。チャート石灰岩互層の岩塊（転石）です。チャート石灰岩互層があれば、石灰岩から Ca が、チャートから SiO 2 が供給されるので、それが高温による変成で珪灰石（ CaSiO 3 ）が形成したのではないかと考えました。そして、この岩塊の近くで、上の写真のような露頭に出会ったのです。 詳しく調べたわけではありませんが、肉眼観察からすると、チャート石灰岩互層の石灰岩の部分が珪灰石になっているようです。 　下の２枚目の写真は上の写真を少し離れて撮ったもので、下の３枚目の写真は近くの露頭で接写した珪灰石です。 美濃地学 - 地学のおもしろさを、美濃から (minotigaku.com)