上麻生に露出する日本最古の岩石−上麻生礫岩中の花崗質片麻岩礫−
The Japanese oldest rock - the granitic gneiss of the Kamiaso Conglomerate
 in Hitiso, Gifu Prefecture
 <岐阜県七宗町>
 1970年,七宗(ひちそう)町上麻生(かみあそう)を流れる飛騨川から,日本列島で最古の岩石が発見されました。飛騨川には美濃帯の地層が露出しているのですが,当時は示準化石も産出せず,地質時代は漠然と古生代後期と考えられていました。地層は,砂岩,泥岩,チャートが単調に重なっているのですが(下右の写真),上麻生には礫岩層が挟まっていたのです(下左の写真)。これが上麻生礫岩です(○○礫岩は岩石の塊を指します。地層として呼ぶ場合は○○礫岩層です。しかし通例にしたがって,ここでは上麻生礫岩とします。ただしあくまで地層としての意味で使っています)。
 丹波帯,美濃帯,足尾帯など,当時,古生代後期と考えられていた地層から礫岩層の発見例はほとんどなく,しかも年代測定が可能な花崗質片麻岩(上の写真)が含まれているため大いに注目されました。なぜなら礫岩ですから,その中に含まれている礫は古生代後期よりも古いに違いありません。この片麻岩に対して,各種の放射年代が測定されました。その結果,驚くべきことに原生代初期を示す約20億年前の値が得られたのです。これは当時そして今でも,日本列島から発見された最古の岩石であることを保証する年代値です。その後,この岩石は約17億年前に変成作用を受けて,花崗岩から花崗質片麻岩になったことも判明しました。この発見は当時かなりの話題となり,書かれた論文を読んだ私も強い印象を受けました。
 次に問題となったのは,この片麻岩礫がどこからやってきたのかと言うことでした。その手がかりは,地層に残された堆積構造にありました。地層の層理面には,堆積時の水流の方向(古流向と言います)を示す堆積構造が残っており,それを調べると,水流は北から流れてきたことが分かったのです。美濃帯の北には飛騨帯があり,そこには飛騨変成岩類と言う大陸地殻の断片(この考えも今では成立しないようです)と考えられていた変成岩類が露出しており,放射年代も先カンブリア時代を指すものが得られていました。古流向とも調和的ですから,この片麻岩礫は飛騨変成岩起源と考えられ,これで日本最古の岩石については,一件落着の感がありました。
 ここで再確認しておきたいのは,日本最古の岩石は「上麻生礫岩(層)」ではなく,同礫岩に含まれている「花崗質片麻岩礫」だと言うことです。
  ところが21世紀に入って,機器の分析精度が向上し,また年代測定にチャイム法を初めとする新手法が導入され,年代測定技術が急速に進歩しました。その結果,上麻生礫岩に関する従来の考えを覆す重要情報が二つ得られたのです。
 一つは飛騨変成岩類の年代値です。新方法での年代測定結果,変成岩類の原岩は,先カンブリア時代ではなく古生代後期の石炭紀〜二畳紀であることが分かったのです。こうして,上麻生礫岩の花崗質片麻岩の供給源を,飛騨帯に求める考えは成り立たなくなりました。もう一つは,花崗質片麻岩に含まれる鉱物の一つであるジルコンの晶出年代について,新しい情報が得られたことです。名古屋大学年代測定センターのHPをのぞいて,その情報を整理してみましょう。
 @ジルコンには,本来の結晶形を残したジルコン粒子(本質ジルコンと呼ぶ)と,円磨されたジルコン粒子(異質  ジルコンと呼ぶ)の2種類がある。
 A本質ジルコンは花崗岩マグマが固結した時に鉱物として晶出したもの,異質ジルコンは遠方から運搬中に摩滅  したもので,花崗岩マグマが固結するときに周辺の母岩から捕獲したものと推定できる。古い方の異質ジルコ  ンを測定したところ,約30.5億年前,あるいは約35.6億年前の始生代の値を得た。
 Bこのような古い値を示す岩石は,地球上ではクラトンと呼ばれる安定大陸(安定地塊)からしか報告されていな  い。ユーラシア大陸のクラトンでは,30億年前を超える古い岩石は極めて稀である。
 こうして,花崗質片麻岩の供給源地として,飛騨帯でなくもっと遠方のユーラシア大陸の内部と考えた方が合理的であることが分かったのです。さて,上麻生礫岩に関するデータが出揃ったところで,その形成過程についてまとめてみましょう。
 1.30〜36億年前にユーラシア大陸にクラトン(安定地塊)が形成されました。
 2.そのクラトンが侵食されて,火成岩に含まれるジルコンの砕屑粒子が遠く運搬され,大陸周辺に堆積しまし  た。運搬過程でジルコンの粒が摩滅し,異質ジルコンとなりました。
 3.約20億年前に花崗岩がそこに貫入し,異質ジルコン粒子を捕獲して固結しました。本質ジルコンは,この時  の花崗岩を構成する結晶です。これが,後に上麻生礫岩中に含まれることになる(Cの変成作用を受ける前の)  花崗岩です。固結した年代が約20億年前と言うことになり,これが日本最古の岩石が形成された値です。
 4.約17.5億年前に,その花崗岩が変成作用を受けて花崗質片麻岩となりました。
 5.中生代ジュラ紀(約1.5億年前)になると,ユーラシア大陸の花崗質片麻岩からなる岩体は隆起して侵食されて  礫となり,その礫が他の種類の礫とともに大陸斜面に運搬されて堆積し地層となりました。これが上麻生礫岩  (層)です。したがって,礫岩層の年代は中生代ジュラ紀となります。
 6.その時には,太平洋プレートの大陸地殻下への沈み込みによって付加体が形成されつつあったのですが,上  麻生礫岩は海洋プレート上のチャートなどと混合して付加体中の層間礫岩となりました。こうして,上麻生礫  岩を含む美濃帯を構成する付加体が形成されました。
 大分説明が長くなりましたが,簡単に言えば,原生代にユーラシア大陸に露出していた岩石が中生代ジュラ紀に礫として海に運ばれ,砂や泥などとともに当時の大陸斜面に堆積して上麻生礫岩となり,海洋プレート上のチャートなどと合わさって付加体となり,美濃帯の層間礫岩となったと言うことです。ちなみに,この近くには,日本最古の石博物館や天然記念物の飛水峡があります。あわせて見学されることをお勧めします。



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