北海道南西部,洞爺火砕流堆積物の層序と岩相記載:─洞爺カルデラの形成過程─ Stratigraphy and Lithofacies of the Toya Ignimbrite in Southwestern Hokkaido, Japan: Insights into the Caldera-forming Eruption at Toya Caldera

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抄録

<p> 北海道洞爺カルデラは日本有数の陥没カルデラである。われわれは洞爺カルデラの形成過程を明らかにするため,洞爺火砕流堆積物(Toya Ignimbrite)の地質層序学的調査を行った。洞爺火砕流堆積物(層厚80~100 m)は,岩相の違いにより6つのユニット(ユニット1~6)に区分できる。最下位のユニット1は細粒な火山灰からなり,マグマ水蒸気噴火により形成された。ユニット2は火山豆石に富む厚い火砕流堆積物と火砕サージ堆積物からなり,大規模なマグマ水蒸気噴火により形成された。ユニット3は多数の薄いベースサージ堆積物とそれに伴う降下火砕堆積物からなる。ユニット4は小規模な火砕流堆積物からなり,粒径の大きな石質岩片(径 < 50 cm)を含む。ユニット5は軽石に富む厚い火砕流堆積物からなり,下部にラグブレッチャ(粒径 < 3 m)を伴う。ユニット6は軽石に富む火砕流堆積物からなる。ユニット1~6は土壌層や再堆積相を挟在しない。したがって,洞爺火砕流堆積物は時間間隙のない一連の噴火で形成されたと考えられる。各ユニットの組織,構成物,体積,石質岩片の岩石種などから,カルデラ陥没はユニット4の噴火で開始し,ユニット5の噴火でクライマックスに達した可能性が高い。ユニット1~6の軽石はすべて流紋岩質であり,一連の噴火はほぼ一定の組成のマグマ噴出により行われた。ユニット6はやや苦鉄質な軽石を含むことから,噴火の最末期にはやや苦鉄質なマグマも噴出したと考えられる。</p>

<p> A stratigraphic study of the Toya Ignimbrite in southwestern Hokkaido, Japan, was performed to clarify the sequence of caldera-forming eruption at Toya caldera. The Toya Ignimbrite (thickness < 80 m) is rhyolitic in composition and comprises six stratigraphic units: (1) a fine-grained ash-fall deposit at the base; (2) a base surge deposit and an overlying, voluminous, pumiceous pyroclastic flow deposit, both of which contain accretionary lapilli; (3) a number of base surge deposits and associated ash-fall deposits; (4) a pumiceous pyroclastic flow deposit that contains large lithic clasts up to 50 cm in diameter; (5) a pumiceous pyroclastic flow deposit with a basal lithic-rich layer (lag breccia); and (6) a pumiceous pyroclastic flow deposit at the top. The stratigraphy suggests that the caldera-forming eruption at Toya caldera commenced with a phreatomagmatic explosive eruption (forming unit 1), followed by violent phreatomagmatic eruptions that generated a voluminous pyroclastic flow (unit 2), and small-scale phreatomagmatic eruptions that generated a number of base surges (unit 3). The next phreatomagmatic eruption triggered caldera collapse (unit 4), which reached the climax with a violent phreatomagmatic eruption (unit 5) and ended with a magmatic eruption (unit 6). These eruptions occurred continuously without any significant time breaks. Component analysis of non-juvenile lithic clasts suggests that the vent-opening phase of the caldera-forming eruption involved a single vent. Pyroclastic flows during the caldera collapse may have erupted from multiple vents. Textural studies of pumice clasts suggest that white pumice was ejected during the initial to final stages, while banded pumice and grey pumice were ejected during the final stage. Geochemical data indicate that there was no significant change in magma composition during the caldera-forming eruption, with the exception of a small amount of mafic magma was mixed into the rhyolitic magma during the final stage.</p>

収録刊行物

  • 地學雜誌

    地學雜誌 127(2), 191-227, 2018

    公益社団法人 東京地学協会

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    130007395830
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00322536
  • 本文言語コード
    JPN
  • ISSN
    0022-135X
  • NDL 記事登録ID
    029017788
  • NDL 請求記号
    Z15-169
  • データ提供元
    NDL  J-STAGE 
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