真鍋健一

馨島大挙理科穀告第2き琴我一67｛欝78）
畿
火山砕屑物中の強磁性鉱物
真鍋健一
福島大学教育学藻地学教室
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亙．はじめに
火山灰や軽石などに含まれる…次鉱檎の鹸討は，《山砕麟物の縁定や対比の手段としで蕎熱であ
るばか鯵でなく，その供給源の薯雲動隻！を醗らかにするためにも重要である。謎来，《露灰編年学の
葺鐸究にお・いては，六出灰や軽石屡に含まれる有色鉱物の種類とその量正ヒの比較が有効な瞬定手段と
して購いられ。てきた。また，一次鉱物の申でも風｛と1二業重して正ヒ較舞勺安定な蓼蚕磁雛…鉱隼舞1：注暮して，
その乾学緩威や熱磁気釣性質の差異を火鐵酔贋勃の織定あるいは噴出源を轡達するための補勤的手
段として使おうとする試みもおこなわれてきた情榔，i鱗；庄子ほか，1継；臨齢se8善鼠，
緯68海なかでも，青郷縫§7⇔は関東冒一ムの強磁性鉱物中の罫eおよび丁重含量を分析し，多く
の軽石屡についてそれぞれ下部から上灘に講って，丁沿2およびFeOがわずかに減少する繧海があ
ることを示した。一方，古地磁気学においても，地縷・岩石中に含まれる強磁性鉱物の種類や磁気
的盤質を調べることは，残留磁乾の獲得機構や磁化の安定性を考える土できわめて重要である。
筆者はこれまで．会津盆地を中心とした東載地方南部に分布する後難新生代暦の地磁気懸盤学的
講究をすすめてきたが，瞬時にこれら陸絞穰中に発達する火山砕震鞠中の強磁性鉱物についても若
干の穣討を擁えてきた．この小誌では，鮮新∼更新量の酸馨i凝灰岩率の強磁性鉱物について壽こな
ったX線分析の結果と，格子定数の屡｛立豹変イとおよびそれらと《痩活勇との関｛系などについて緩言書
62
真銭：照1、奎砕繕糎中の強磁性鍼麹
した結果を藤1告する。
この醗究をすすめるにあたって，新潟大学の春材灘久跡教授から怒子定数の灘建に絶して種々郷
教潔いた拭いた。欝馬大学の野村哲教授，載潅道大学の藤原蓊鬱博士には、総醗の講究集会鷲一kで
有益な跡言をいただいた．以上の方奴こ厚く群押しあげる。
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第i麩聾試料採取地業柔の地質垂主状藝聾と試審尋｛彫｛立鐸董。
i：泥岩，2：砂岩，3：礫窟，嬢：翻獄，：熔結凝灰岩，6：試料番号
琶．試料および方濠
蓄、採取試料
この覇究に霧静た試料は，会津盆地西縁熱地の七新嬢屡・報泉屡および霞海事織遊の臼濯屡中の
凝隈嚢屡から採取した（第i題1〉。
会津盆地の七新塚贋および報泉屡については，鈴木（鍛5麟によ弩命名・記載されて以来，多く
鋸｛蝉曝駿が観な擁ているので（鈴臆か，i§泌ig73藻鐡跡，婚職ここ鴛謁
しい記載は省略する。また，この薦懸を含む幽麹屡欝については，岩槻・屡序の詳纏な縷討とあわ
せて極物化石による分帯．古地磁気落窪の縷討むよび，放襲年代の灘定などがおこなわれており，こ
れらを総合して会津盆地における後難新生代の織年学的碍究がまとめられた（錦木ほか，露7毎）。
橿鳥大学理事喜幸鍵告窮2＄弩（i§7暮1
63
一方，銅｛腿の飼駄ついては，離騨鵬曝彌究グ駈プ（璽§硲に論難勃磯お
よ撒辮代磯融どが紅妨疑いる．また，鹸釁端椴騨蠣辮ど栃会津盆練
縁露地の榊知屡および蓉鋤惣こ分毒する額叛慰こ慰ヒされて騒齢木ほか」欝も；真
鍋， i§771。
1購試柳採聴鵡鵬懸鍵難壌天趣曝して麺。以下に試料採聯点と凝麟鋸穰
について簡単に説賜しておくゆ
＆．綴吉（東経稔9騒ぎ，北緯37。39ヂ〉
福鎌耳購鞠弾初ノ締瀬源から1結姪る灘漁痴．こ購一トか源1紛下流域にかけ
磯鰻破く分賦ている．この髄磯泉瞭ま，砂巻泥岩総噸瀦の互騨の鵬から
なり，上部に礫岩をともなっている。5枚の顕著な石英安田岩質の凝灰岩が絞在されており，下簸
から至、哩2覗，・至、および至，と仮称されている（真鏑ほか，欝7嚇。なかでも，墨5は鶴龜のスコリ
ァを食む砂質の軽石凝灰岩で，上半部は多少風化してお弩ラミナが登達する特徴をもっている。轟
とi、はともに雛の軽石を含む縮色の凝麗であるが，董の加畷纈が齢・・疑亜量1拓英粒
の目立っ砂質の軽石凝灰岩で，至重には比較的大綾の輝石・角離石が含まれている。このルートでは
恥∼転の尊枚の凝灰岩屡から試料を採取した。
も．八坂野（東経欝9糠ぎ，駕緯37。32’〉
福島桑海沼灘柳津瞬八坂野の南方約i．5魎の八坂野綴に沿ったルートである。この磐近に発達す
る報泉屡は，礫岩・砂鷺・泥岩壽よび凝摂岩の互屡状の地屡からな吃特に礫岩の発達が目立って
いる。ここでも．至、∼至，のS枚の凝灰岩が発達しており，その岩根は鱗吉ルートのものと透織して
いる。
c．大手沢（東経欝9縫6ヂ，麓緯37。34〉
福島桑海沼駆会津坂下町報泉の麓方約蒲倉搬の只見lllに面した崖で，七折駁馨の摸式地とされて
いる。七翫壌屡は約鎗伽の屡厚をもち，凝灰岩と礫屡の優勢な上部と，大部分が礫屡からなる下
部に分1坊れている．七瀬贋上灘こは，産状および岩獅・らみて火養舗懸灘と考えられる石英
安蛤質碗樋軽石凝灰纒が発達して携，稚からTド駆丁3綻びT4と｛醂している（真
鏑懸か，欝7萄。これら4枚の凝灰岩は揚戸簿により多少岩穏を異にするが，いずれも軽石や春色鉱
雛を含んだ塊細凝鵬である．最碓のTiは艶鉱物として輝石絡み隅蘇はって弱く鷲
総ている．T、雄上齢翻窟講，輝石のほかに舗勧喰蘇るよ磐こ妙・最蹴のT4で
1ま犬牽窒の石英睾堂と角闘石が特…徴的に含まれている。
蕊久懲聾（東経i鱒。玉ぎ」北緯37簿8■）
警湾市の東方，久蟹野蟹愛撫の採石場で，白河屡が標式的に発達している。白滝麟よ石英安田
岩質の熔結凝灰舞を主とし，それらの鶴には礫・砂・泥および纈粒凝摂岩の互響献の地緩が発達し
ている．師｝網辺では，撒を異にする激の難翻賭屡が区分猷て納凝立から獅鋳
○、とよばれている（舞武隈鱗第響紀羅1究グループ，雄68短久霞野付透のき）董凝灰岩は・石英と角構
磁が雛つ灰色の凝縮で，爆纈程度1蠣い．P灘異岩1齢ンズ状1講びた軽御黒色ガラス
を含み，強く鱗している．輝石鹸勧漁鵬紗ない。P遵荻岩は溺縮織厭齢凝駅
饗で’，纏縫堂の石英・長石お・よび輝石を含んで弄いる。
2．試料紛謁製
採聡た凝灰岩は，寒鰤軽くたたきながら糖乳．撫紬のふるい縫ったものにつ聾痴強
磁性鉱物の分離をおこなった。分離ま紳で．撫駈を蜘）て紅なった・この鱗ではまだ不純
艇
真鑛：乗出砕震魎串の強磁性鉱物
秘を多く含んでいるので，乾燥後メノウの乳鉢で微粉砕し再び水中で磁選をむこなった。この場合，
ビーカーの底に磁石をあて水を注入しながら一とずみを流すようにした。鑛微鏡により不純物の混入
薄書な静ことを拳窪かめた後1こ，幸乞燻し分新試料とした。
3．X纏分極
分椀こはX線露鷲説（理学電機製ガイガーフレックス餅2勢を絹い．粉末法によっておこなっ
た。管球は，Fe瞬陰極（M讐フぐルター／を使駕し，ゴ二才メ一夕の達査速度三ぐ／藤鋒で灘定をむ
こなった。
格子建数の鰹ま，得られた粉麺蜥緩形をもとに，轡新角経籍予震のミラー多識（繊適よび
優濡したX線の波長λから次の式によって算饑した。
λ2
s勧251π韓2÷爵2率野）
〈箸鞍鼻系〉
λ2 λ輩野
sl轟量θ凹石（為2十綾÷め十
〈六方晶系〉
鞍
3麗感∼
第i表凝灰岩に含まれる強磁性鉱鞠の格子定数
罵㎜一㎜皿τ皿
1
試料番
号 1採取地点凝灰憲i
l − 1 1
a韓〉
一一
1 i4
KW−5
1 至5
購
Kw−3
KW−2
書
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5．春鯵
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（）T−2
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8．尋i2
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i 茎2
YS−5
YS−3
六方島系
ヨ
きくw一哩
麹
格子定数
等軸贔系
」
じ
ヨ
i i
… ←
8．難2
8．逢25
な壽．雲際に賂子定数を決めるにあたっては，各々の試料について数本の縁折線をえらびしの式
から』直接格子定数を求め，これらの薩を緩のとでθ瓢騰。に外挿する方法を購いた。
蟹．結栗と考察
華．強磁性鉱麹の種類
天然に産する造岩強磁性鉱物の懸とんどは罫e（）一F82（）3−丁沿2 三成分系に属する露溶体である
ことが知られている。この三成分系には，強磁性を示す2つの基本的な露溶体系舞が存在する。そ
のiっは，スピネル檬造をもったFe3甑一Fe2Tl（）4（ウルボスピネルーマグネタイト系翼，またはチ
タノマグネタイト系翼／であ彗，勉のiっは菱面体構造のFe2（）3一罫eTlO3（イ膨メナイトーヘマタ
イト系舞／である。これらの系魂の鉱物のX線懇摂騒形には，それぞれいくつかの特鳶の遜新ピーク
65
橿騒大学謹科報魯第28号縫欝麟
がみられる。スピネル構造のチタノマグネタイトは．FeKα線に耕して2θで3剣難透（22㊧と薦。付
逓（綴鎗に強い反射がみられる。また，菱面捧構造のものは彪ρ付返縫縫1に強雛反躰があらわ
れる。したがって，羅墾緩形を鷺較することによって分析試料がどの系翼に属する露溶体であるか
がわかる。
今醒あつかった試料の大部分はスピネル構造のチタノマグネタイト系舞のものであるが，羅泉屡
の蓋，および玉、凝籏岩に含まれる強磁性鉱糠ま碧レメナイトーヘマタ朴系憩こ属する翻溶体である
ことがわかった。第i表には，各試料の総子定数の纏をまとめてある。
スピネル構造（等軸晶系！をもつ試料の格子定数は，第i表からわかるように8．韓∼8．磐の範露
に集中している⑪チタノマグネタイト系灘（諾翼e2繁（〉ゲ韓一噂F￠3（）ゆの格子定数は，F鞠（〉4 （マ
のな
グ率タイト1の8．39AからFe窪104（ウルボスピネル〉の8．53Aへと，￡が増すにつれて単調に堰撫
することが婁験的に購らかにされている（L短δsley，欝§2〉。したがって，これら紛試料は純纏のマ
グネタイトにかな鰺遍い綴成をもったチタノマグネタイトであることがわかる。なお，報泉屡の置5
凝灰岩中穆強磁性鉱物は，その下蔀とラミナをもった上灘とでは種類が異なっている。鱗吉ルート
の試料（KW−5／と八坂野彬一トの試料（YS−6／は，いずれも夏蔦の最上部でラミナのよく発達した
5．06
翫07
5．09 G｛擬
5．08
騰鍼。彗◎糞薙蓄
了4 一榊4一唖＿｝＿噛
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玉藍
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C麟岳。
8．34 8．論 8．38 8．4む 8．42 8．44 礁｛艮｝
纂2纒強磁性鉱鞠の馨予定数の馨鮭豹変建。
霞兎：スピネル構造，黒丸：菱悪体購造（なお，三角蓑嚢は資海綴の凝
眠轡で“，七新坂屡の∼疑妻炎岩と重書圭ヒされるものとして一一緒にプロプトし
てある。／
さ
部分から採取したものであるが，両方ともマグネタイトの格子定数（8・39A／よりかなり小さな纏
を承している。これらの強磁性鉱物はその結晶購造から響籔してチタノマグヘマイト（γ穣）であ
ると考えられる。チタノマグヘマイトは高温では不安定な紹であるため大絞岩申に…次的に生じる
ことはないが，チタノマグネタイトがスピネル構造を操ったまま常温に這い温度で長時麗かかって
酸化されてできると考えられている（小鵯・小1鴨，欝72）。また，γ嬉が生t∫るためには水が必要で
あると害われており，海癒から採取された玄戴岩中のチタノマグネタイトはそのほとんどがチタノ
マグヘマイトに変っ亡いることが蕪られている（Oz漉＆蹴δ（）z雛a，欝7i）。墨客凝灰岩の場合も岩
相から響1潔して，少なくともその上≦霧は水中で長時懸1こわたって低温．酸建をうけるような環境下に
あったのではないかと推定さ震る。
真鑛：難舞舞麟麟吻強磁鑑鉱魎
総
圭に這べた｛，凝灰岩についてはシ鱗吉と八塚野の2つのルートで諸子定数の纏はぼ詑一致してい
る寿ず，蓼蜜磁｛盤i鉱響勢の格子定数の藤蔓治睾馨猿舞勺1こ接玉鬘した凝灰岩を識琴彗するための一一つの補勘轟勺手事i隻と
なり得るかどうかは今後に残された醗題である。
2．格子定数4〉縷位縮変姥
第2纒1こは，試料の季賽子定数の嚢義を矯序に従ってプ瓢｝ットしてある。この醗から，報泉屡・圭二新
坂櫻および嚢溝罎の各凝灰癒について，含蒙れる強磁性鉱鞠グ〉賂子定数が下位から上位に陶ってそ
れぞれ減少していることがわかる。
彗螢磁穫…酸｛ピ鉱‘梅の綴織と季冬子達！数の懸には…一定の関｛孫寿ぐあり，チタノマグネタイト系舞（諾F｛琵丁沿4・
（ト瞬Fe，0、1参よび右観メナイトーヘマタイト系粥（露e監0敦ト諾／ぎ奪盤G苫）ともに，鴻減少
につれて格子定数も卓識職少することがわかっている（L灘sley，19硲。したがって，第2醤の
変イヒは下縫から上位に海って強磁性鉱鞠中の窟（），含有量が減少していることをあらわしていると考
えられる。一方，火虫岩の種類と含まれる強磁性鉱鞠の紺絞との聞に1ま樒穫1力婁あることが短られて
おり，8総出筋群G醜a羅L餓＆s艶y（i蟹漣〉は，より酸性な大虚岩ほど含まれる強磁性鉱物の贋02含
有量が小さいことを明らかにした（第3轡〉。したがって第2騒にみられる変位はまた，轄泉屡・
七折叛矯および自讃再構堆積藝寺の《毒言善動がその
醸撰ぞ鯉r配辮ε御1瞬総兵書算e2丁尋04
14」4 29 42』7 s6』7 7（）．5 84．2
擁難から後難1こかけて，よ瞬酸性なものへとわ
ずかに変銘したことを示しているとも蓄える。
B心5g讐
このことは，各凝灰岩麟の重鉱物組成にもあら
丁轡書跡紛紛髄e G姥ぞ擁ε
われており，七折娠屡や脅海綴の凝灰岩では上
飾燐むこ轡5鷺，掬窃躍。鷲粋e蔭真髄s量艶
位のものほど角闘石や石英題が舞立つ特徴をも
隔雛むαぎ麟s，善。麟∼
｝如鍛毛｝華ε窮彗ε｛鱗雄総i童ε
っている〔
碧触。澱む
峠
0 5 婚繕 2G ∼5 30
轡εi鯵㌻群群ce醜貰02
纂3図種々の穴護∫岩に含まれるチタノマグネタ
イトの繕成の籟麗。欝％雛亙が実線の籠
さらに注§されることは，上に遠べた変髭が
穣泉屡と七新娠屡の嚢方に不連続的にあらわれ
ていることである。このことは，会津盆地の発
達過程とつながりをもつ《出活勇の変イ蓉こ縫達
露ξこ含まれる。（霧猟墨｛簸糞暮重or董a迎虚
しているようにみえる。つまり，七新簸馨の堆
L癬｛総鎗y，i襲漣1こよる｝
積開始時に稜威盆地の拡大や後背地の隆起・火
とはヲ講の盆耀生形1或
そ駿鎌薦（藤綜権卜積寒藩σ）堆積舞寺）
露活動の激姥といった現象が再び起こ尋，
難に入ったとする会津盆地グ）段務的形絞遜程（鈴木ほか，雄77紛と対癒した現象かも知れなφ。い
ずれにしても，はじめに運べた春郷（欝7劔の書き擁する一鞭の軽石屡中での紺絞変住よ鱗まもう少
し大きな波長の変建であると害える。
引欝文献
青樗鐸金工，欝7｛）1関東蟹一ムの地球龍学的醗究（軽石中に含まれる強磁性鉱勃の一般的性質1，地球
科学，24，i−i7．
隅鼠隈磯第獲紀講究グループ，臆68：須嚢灘∼霧海付透の第醤系，第懸紀，賞。．i3，講一3色
B認撫暮繊，A．F．a磁L量磁s麹，雛．，ig6引墨r。擁一Tlt麟灘Ox量蕊醜貌譲s＆寵Sy紬εtlc
E解織茎e麟s．麺r、Pε翻郷，§，3欝一35乳
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ギ槻熔．，6箋．鎗馨一欝6．
真鍋健一，ig77：火鐵碁辛贋物の多鬱憂叢気タ藩序とその運i続牲．第裏璽華蔀葺究，嘩§，i蓬§一i55．
真鑛鍵一’鈴木敬治・八島縫一・吉露義・解藤七躯・楡井久・大難亮作・野中俊夫・馬場干兜，
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機島大学鐸科穀告第28号（難7覇
67
縣。㈱se，鼠．，K醜yas猛，K．，臨a琶aw＆，K．翻昼臨。撚a灘講§68：膿e麟董舳麟・至te擁罫＆
もy鵬鰹・｛艶罫r鵬a騨も童C錨徽至s脚翻C琶3舞だE6吻露躍瞬鳳46」275−
i292．
Oz睡．M．麟Oz髭醜，麓．，i97i：C媛a朧r墨st重cT為eダ齢磁9醸lcC簸醗蜜S建も謙麟eBa−
sal童s．」磁r，（ヌ幽趣．Rぞ5．，76，2総レ2総6．
小鵯稔・小鳩美都子，鴛72：岩石磁気学，2齢夢．，共立畠販
鈴木敬治，欝溌：会津盆地蕗方地域の地質（至中奥地区／，地質雑，57，3簿一3鴎，襲§一蕊6．
錦木敬治・藤灘至難・八島縫一・吉鐵義・真鍋健一・籍綺高衡・萩原茂・周藤賢治・角類史雄，
欝72ご懸高察地質調査鞍告書「若松地域の地質」，福島集・
鈴木敬治・吉鑓義・真鍋健一・馬場干驚，簿73：福島梁地質調査報告書「毒多方地域の地質雌．福島
藥．
鈴木敬治・真鍋縫…・吉醗義．欝7毎：会津盆地における後難新生代屡の落盤学的藩究と会津盆地
の発達史，地質学論集．魏。．踵，葺一4尋．
鈴木敬治・吉醗義・真鍋健一．欝7驚：東北地方南部地域にお診る内陸盆地の発達史について，講
上，腕の．慧，菊一縫．
庄子貞雄・小妹進介・増井淳一，ig穫：火山瑛串の強磁性鉱物の化学緯絞と噴出濠との関係につい
ぐ，轡鉱誌，69，i鰺一i2§．

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