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凝灰岩について

日本中にある岩石の一つに凝灰岩があります。

(1)凝灰岩とは?
凝灰岩(ぎょうかいがん tuff タフ)は、火山から噴出された火山灰が、地上や水中に堆積してできた岩石です。
成分が火山由来であり、火山砕屑岩ですが、生成条件から堆積岩に分類されています。
典型的な凝灰岩は数mm以下の細かい火山灰が固まったもので、白色・灰色から暗緑色・暗青色・赤色までさまざまな色があります。
塊状で割れ方に方向性はありません。
凝灰岩は層状構造(層理面)を持たないことも多いのですが、大規模な噴煙から降下した場合や水中でゆっくり堆積した場合は層状をなすこともあります。

(2)凝灰岩の種類
凝灰岩は元となる火山灰の生成状況やその後の堆積状況から、各々特徴を持った幾種類かに分類されます。
この中で特徴的な凝灰岩を紹介します。
①軽石凝灰岩(浮石凝灰岩、pumice tuff)
噴火の際に地上に噴出された軽石(浮石)を主な構成物質とするものです。
成分は流紋岩~安山岩質で、栃木県宇都宮市産の大谷石は、石材として有名です。
②溶結凝灰岩(welded tuff)
巨大なカルデラ噴火に伴う火砕流によって、一時に大量の高温火山灰が堆積した場合に生成されます。
堆積後にも高温を保っていると火山灰が再融解して粒子どうしが接着(溶結)します。
分厚く堆積した溶結凝灰岩は、その冷却時にゆっくり収縮し見事な柱状節理を形成することが多いのが特徴です。
北海道大雪山東側の層雲峡では溶結凝灰岩の見事な柱状節理が見られ、観光地になっています。
阿蘇山東側の宮崎県高千穂峡は阿蘇山由来の溶結凝灰岩台地を五ヶ瀬川が侵食した渓谷です。
また、北アルプスの穂高岳の山体は約170万年前に、ここにあったカルデラ火山が大爆発した時の溶結凝灰岩からできています。
1930年代以前は灰石または泥溶岩と呼ばれ、溶岩の一種と考えられていましたが、次第に研究が進み火山噴出物の再溶融によって形成されたことがわかり、1950年代頃から溶結凝灰岩と呼ばれるようになりました。
③緑色凝灰岩(green tuff、グリーンタフ)
中国地方の日本海側から中部・関東・東北地方に広く分布しています。
新生代第三紀の大規模な海底火山活動に由来すると考えられており、日本列島の根幹をなす岩石のひとつです。
但し、四国にはほとんど分布していません。
④輝緑凝灰岩(schalstein)
塩基性凝灰岩とも言い、やや変質した鉱物を多く含むために緑色や赤色を呈しています。
⑤礫質凝灰岩
火山灰の噴出時や移動・堆積中に取り込まれた他の岩石礫を含むものです。
同時に軽石を含むものも多く、また溶結していることもあります。

(3)愛媛県の凝灰岩
愛媛県では、凝灰岩の分布範囲は比較的小規模です。
この中で、凝灰岩の分布している地質帯は、和泉層群、石鎚層群、三波川帯、秩父帯、四万十帯です。
①和泉層群
白色~青灰色を呈するガラス質の凝灰岩で、層厚は数mm~十数mまでです。
主な分布地域は、四国中央市土居町天満の北山から仏崎にかけての山頂沿、西条市丹原町窓峠~東温市山之内、松山市芝ヶ峠周辺、伊予市稲荷~大平周辺などです。
②石鎚層群
凝灰岩~凝灰角礫岩と言えるものは、黒森峠安山岩に挟まれて数ヶ所分布しています。
砂質凝灰岩、凝灰角礫岩、緑色凝灰岩、火山礫岩質凝灰岩、細粒凝灰岩などがあり、細粒凝灰岩からは植物化石が確認されています。
主な分布地域は、石墨山の山頂周辺、皿ヶ嶺の山頂周辺です。
安山岩質溶結凝灰岩も分布しています。
石鎚山の噴火による天狗岳火砕流とも言い、石鎚カルデラの内部を占める黒雲母輝石含有のしそ輝石安山岩質の火砕流で、強く溶結しており溶岩のようにも見えます。
主な分布地域は、石鎚山~堂ヶ森~旧面河村若山部落まで広範囲です。
③三波川帯
御荷鉾緑色岩類に属する塩基性変成岩類で、片状玄武岩質凝灰岩です。
緑色~赤紫色を呈し、細粒で片状を示し、石灰質部分も認められています。
この分布地域では、玄武岩も広範囲で分布しています。
④秩父帯
火山礫凝灰岩が分布していますが、この分布地域では、玄武岩も広範囲で分布しています。
⑤四万十帯
酸性凝灰岩は、白色~淡緑黄色~暗黄緑色を呈するち密な岩石で、層厚は数m程度です。
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