然別湖地域の重力異常

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然別湖地域の重力異常
松島, 喜雄; 宮川, 英隆; 前川, 徳光; 横山, 泉
北海道大学地球物理学研究報告 = Geophysical bulletin of
Hokkaido University, 52: 11-22
1989-09-14
DOI
Doc URL
http://hdl.handle.net/2115/14200
Right
Type
bulletin
Additional
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Information
52_p11-22.pdf
Instructions for use
Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers : HUSCAP
北海道大学地球物理学研究報告
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北海道大学理学部地球物理学教室
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現在,フィリピン火山学および地震学研究所
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*** 北海道大学理学部付属有珠火山観測所
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松島喜雄・J.P
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e・ 宮 川 英 隆 ・ 前 川 徳 光 ・ 横 山
泉
し は じ め に
然別湖は北海道中央部,十勝平野の北端で,旭昔及び石狩岳を含む大雪山塊の最南東端に位置
する.湖の形はやや歪んだ三角形をなし,ほぽ東西の底辺は約 2km
,南北約 3.7kmである.そ
0
3m,最大水深は 9
9m,平均の水深は 5
7m,湖底の中心部は平坦で、ある.
の湖水面は海抜約 8
湖水は発電に利用されている.
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KD:LakeKomadome.
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周辺の地形の概略を F
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.
1に示す.湖の西側には開析された溶岩円頂丘がほぼ南北にならぴ,
東側にはなだらかな溶岩台地がある.湖の南部には大小約 1
0個の溶岩円頂丘があり,これより南
が南へ流れ,
へは火砕流や泥流に覆われた台地・丘陵が続いている.湖の西側にはシカリベツJlj
その西側は開析された基盤山地である.然別湖へは北からヤンベツJlj
が流入して,湖の南西から
トウマベツ川が流出する. トウマベ、ソ川は西へ流れてシカリベツ川に合流する.
周辺の地質については,山岸・安藤(19
8
2
) の 5万分の l地質図幅及ぴ説明書がある.これら
によれば,本地域の基盤は先第 3紀の日高累層群とこれを貫〈輝緑岩・花商岩からなる.最も新
しい火成活動は更新世の,天望山・白雲山などを含む約 1
0個の溶岩円頂丘(角閃石しそ輝石安山
岩)の形成である.円頂丘の山麓には,東雲湖・駒止め湖の爆裂火口が存在する.また,円頂丘
1
3
然別湖地域の重力異常
群の南側には火山泥流や火砕流の堆積物が分布している.これらは円頂丘群の形成直後に流下し
たものである.然別湖南側の溶岩円頂丘群を除く周辺の火山体は,先更新世,特に新第三紀(鮮
幸斤世)の活動によるものである.
本報文では,然~Ij湖周辺地域と大雪山塊との地体構造的な関係及び然別湖の成因について,主
として重力異常から検討しようとするものである.
I
I
.重 力 測 定
重力測定には L
aCoste&RombergG型重力計 No.31を用いた.高度決定には携帯用測高気
圧計と基地用自記気圧計とを併用し,独立標高点・水準点・三角点を利用した.然別湖周辺の陸
上測定は, 1
9
8
5年秋に実施され, 1
9
8
7年春に補足された.凍結した然別湖上の測定は,地磁気測
定と共に, 1
9
8
6年冬に実施された.今回の重力測定の結果をまとめて Table1に示す.ここで,
.
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/
c
c,重力の鉛直勾配は 0
.
3
0
8
6mgal
/m と仮定し, IGSN7
1に準拠してブーゲー
地殻密度は 2
*
異常を算出した.その際,深沢 (
1
9
8
4
)の方法を用いて約 4
0km 4
0kmの領域について地形補
正を施している.
i
g
.
2に示す.本地域の異常の大勢をみると,南東
今回の重力測定範囲のブーゲー異常分布を F
に存在する負異常から本地域に向かつて異常は増大し,南西の十勝平野に存在する正異常から本
地域に向かつて異常は減少している.そして本地域から大雪山塊に向かつて異常は減少している.
すなわち,本地域は重力異常の鞍部に位置している.
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・
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e・ 宮 川 英 隆 ・ 前 川 徳 光 ・ 横 山
泉
然別湖上及び周辺のブーゲー異常分布を
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.
3に示す.凍結湖上の重力測定は, 1
9
8
6年
2月 25-27日実施された.このときの湖氷面の
標高は,湖岸の固定点を基準として 803.4mと
算出された.然別湖の深度分布 (
F
i
g
.
4
)からみ
ると,その主部は南半分と考えられる.そこは,
前述のように,ブーゲ一重力異常の鞍部に相当
│¥
している.また, F
i
g
.
3にみられるように,局所
的な低及ぴ高異常が存在する.しかし,それら
はいずれも顕著なものではない.地形上の困難
M点を設けることが出来
のために,十分な数の i
なかったので,火山体と重力異常との関係を認
めることは出来なかった.
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. 然別湖上の地磁気全力の測定
地磁気全力の測定は, Geometrix携帯用プロトン磁力計を用いて, 1
9
8
6年 2月に,凍結湖上で
重力測定と同時に行われた.地磁気日変化に対する補正には,浦河町上杵臼
(KMU)の常時観測
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胡地域の重力異常
1
5
値を用いた.然別湖の深度分布(田中館, 1
9
2
5
)と測点分布を F
i
g
.
4に,地磁気全力の分布を F
i
g
.
5に示す.図中の数字は 1
0nT単位であり,測定値から 4
9
0
0
0nTを減じた値である.前述のよう
に,然別湖の主部と考えられる南半分では,重力異常が鞍部状に分布するが,全磁力の分布も同
じような傾向を示している.
I
V
. 重力異常の解釈
1.大雪山塊の一部としての然別湖地域
旭岳から石狩f
告を含む大雪山地域においては,国土地理院の水準点重力測定の他に,北海道大
学理学部地球物理学教室によって重力測定が補充され、その結果は北海道防災会議 (
1
9
7
9
)によっ
てまとめられている.
大雪山地域で過去に測定された重力点を Fig.6 に,今回の ì~IJ 定結果を加えた本地域のブーゲー
異常の分布を F
i
g
.
7に示す.旭岳周辺及び本地域の重力点に対しては地形補正を施しである.他
地域の重力点においては,地形の効果は著しくないので,補正を省略した.本地域のブーゲー異
常分布の大勢は,西方から減少して,大雪山塊中央部で最小値 -25mglに達する負異常と,然思J
I
湖地域から北へ向かつて減少して,十勝三股周辺で -15m
galに達する負異常からなる.前者では
約3
5mgal,後者では約 2
5mgalに及ぶ相対的低異常となるが,この低異常はアイソスタシーによ
る地殻の厚さの増大じ局地的な火山性構造とによる効果の重なったものとみなきれる.火山性
構造として,旭岳周辺には大雪カルデラが考えられるが,十勝三股附近については現在まで確定
的な説はない.然別湖地域は,重力異常の構造からみると,これら二つの低異常の縁辺部に位置
している.
2
. 然別湖の成因
1
9
2
5
) は,溶岩円頂丘の形成によって,現在北から流入してい
然別湖の成因として,田中館 (
るヤンベツ川がせき止められた結果であるとした.一方石川 (
1
9
5
6
) は,湖の深度が相対的に大
きしかっ湖底が平坦で、あること,湖の南側のトウマベツ川に溶結凝灰岩が分布していることか
らカルテゃラ湖であるとした.これに対して,山岸・安藤 (
1
9
8
2
)は
,
トウマベツ川の溶結凝灰岩
はオソウシュ川溶結凝灰岩に相当し,その噴出源は本地域の北西方向であるとして,カルデラ起
源説を退けている.彼らによれば,然別湖は断層に沿って陥没した構造性湖盆の可能性がある.
この断層に沿って旧期及ぴ新期の然別火山噴出物が噴出し,断層の延長上の溶岩円頂丘の形成が
結果的にせき止め湖の形をとらせたと考えている.
以下に,重力 ì~IJ 定の結果からこの問題を議論する.然別湖を東西に横切る AB 線 (Fig.2) に沿
う地形及びブーゲー異常のプロファイルを F
i
g
.
8に示す.山岸・安藤(19
8
2
) の想定する断層は,
このプロファイルに直交して然別湖を通るものであろう.しかし F
i
g
.
8に示される重力プロファ
イルをみる限リ,断層的な分布は認められない.また,既に F
i
g
.
2,3で示したように,然別 i
胡地
域はブーゲー異常の鞍部に位置しており,はっきりした低異常を示していない.従って筆者らは,
然別湖の成因として,溶岩円頂丘の形成によってヤンベツ川がせき止められた結果であろうと考
1
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ると以下のようになる.
然別湖周辺地域は,その地形的特徴と同様に,重力的な構造からみても大雪山塊の周縁部に位
置している.
重力異常からは,然別湖地域を南北に通る断層の存在は認められなかった.また,然別湖付近
には,はっきりとした低重力異常は認められなかった.そこで,然別湖の成因として,溶岩円頂
丘の形成によってヤンベツ川がせき止められた結果と考えられる.
謝辞
1
9
8
5年秋の重力測定に協力して頂いた長谷川雅一氏に謝意を表します.図版の製図には
鴨川凌子事務官を煩わしました.厚くお礼申し上げます.
文 献
深沢秀之, 1
9
8
4
. 重力リダクションの問題と有珠山周辺の重力値解析への適用.北海道大学修士論文.
9
5
6
. 北の火山.機書房, 6
4P
P
.
石川俊夫, 1
勝井義雄・横山
泉・伊藤太一, 1
9
7
9
. 旭岳
火山地質・活動の現況および防災対策.北海道防災会議, 4
2P
P
.
田中館秀三, 1
9
2
5
. 北海道火山湖研究概報.北海道開発庁, 40P
P
.
山岸宏光・安藤重幸, 1
9
8
2
. 5万分の 1地質図「然別湖」及ぴ同説明書.北海道立地下資源調査所, 2
5P
P
.
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胡地域の重力異常
その
1
9
Table 1
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