伊豆半島下白岩の大型有孔虫化石レピドシクリナと伊豆半島の本州弧への衝突
 −伊豆半島の地質トピック,その1−
Lepidocyclina, Late Miocene larger foraminifera at Shimoshiro-iwa and the collision
of the Izu Peninshula to Honshu Arc, Shizuoka Prefecture
− the topics on the geology of the Izu Peninshula, no.1 −

<静岡県中伊豆町>
 「伊豆半島は南から北上して本州に衝突した」と言う話を,聞いたことがおありと思います。1970年代の地質学の世界では荒唐無稽な話として誰もが笑殺していたのですが,実はそうとでも考えないと理解できない産出化石が伊豆半島にあったのです。それが大型有孔虫化石レピドシクリナ(Lepidocyclina)です。レピドシクリナは今は絶滅していますが,第三紀(Tertiary Period)の重要な示準化石で,熱帯から亜熱帯の浅海域に生息していました。したがってレピドシクリナの化石が地層から産出すると言うことは,その地層が熱帯−亜熱帯の浅海域で堆積したことを示しています。
 レピドシクリナは日本列島各地の新第三紀(Neogene Period)の地層(新第三系(Neogene System))から産出します。しかし伊豆半島を除いて,それらの産出層準はすべて,前期中新世末(約1,600万年前)のごく短期間(およそ100万年間)の地層に限られているのです。ところが,伊豆半島からは合わせて6箇所からレイドシクリナが産出しているのですが,産出層準が後期中新世から最前期鮮新世(1,100万年前〜500万年前)からの産出なのです。中伊豆町の下白岩(しもしろいわ)はその代表的な産地で,古くから日本の化石研究者のあいだで知られていました。
 ところで,列島各地から産出するレピドシクリナや一緒に産出する化石動植物群から,約1,600万年前の日本列島が熱帯−亜熱帯性気候であったことは確かです。一方で,中期−後期中新世の日本列島が,熱帯−亜熱帯であった証拠はありません。伊
豆半島が当時も現在の位置にあったと考えると,伊豆半島だけから熱帯−亜熱帯性のレピドシクリナが産出することが説明できません。地層を調べても,正常な普通の地層からの産出なのです。この矛盾を解決する唯一の解釈は,中新世には伊豆半島がいまよりもはるか南方の海洋にあったと考えることです。
 1970年代を過ぎるとプレートテクトニクスの考えが急速に普及し,プレートに乗って大陸や島が水平移動することは,不思議でもなんでもないことが分かってきました。そうなると,伊豆半島の成り立ちについても,プレートテクトニクスの観点から考え直されるようになったのは必然の成り行きでした。その大きなきっかけは,問題として残されていた伊豆半島からのレピドシクリナの産出です。
 ここでレピドシクリナのことはひとまずおき,「地質百景」伊豆半島シリーズを理解するための基礎として,伊豆半島の地質の成り立ちについてざっと 説明しておきましょう。これは静岡大学小山真人氏の調査研究(同氏HPなど)に基づくもので,伊豆半島や周辺地域の地質の特徴に加え,レピドシクリナ の産出,古地磁気の伏角変化など,いろいろな証拠を基に,プレートテクトニクスの立場からまとめられたものです。 
 まず伊豆半島はフィリッピン海プレートに位置しています。半島の地層は,古いものから(つまり下から)仁科層群,湯ヶ島層群,白浜層群,熱海層群の順に重なっています。仁科層群や湯ヶ島層群は深海の海底火山起源の溶岩や火砕岩からできており,半島中南部の地形的に低い海岸や渓谷沿いに露出しています。白浜層群は浅海〜海上の火山からの噴出物が主で,二つの層群に不整合に重なって半島全域に分布しています。熱海層群は陸上火山からの溶岩や火砕岩からできており,白浜層群に不整合に重なって半東北部から箱根にかけて広がっています。次に伊豆半島の地史は次のように考えられています。@仁科・湯ヶ島層群の時代(2000万〜1000万年前)は,深い海にあった海底火山群からなる地塊で,本州から数100km以上も南海上にあった。A伊豆地塊は北上を続け,白浜層群の時代(1000万年前〜200万年前)には浅海から海上に顔を出す火山島になった。B200万年前〜100万年前には伊豆地塊は本州弧に衝突して合体して大部分が陸地となった。この時期以後の堆積物が熱海層群です。C100万年前〜20万年前にかけて,地塊のあちこちで火山の噴火が生じ,天城山や達磨(だるま)山などの大型の複成火山ができた。50万年前には伊豆地塊は本州から突き出た半島状となり,伊豆半島ができあがった。D20万年前には箱根火山をのぞく複成火山の活動は止み、代わって伊豆東部単成火山群が噴火を始めた。城ヶ崎海岸に溶岩を供給した大室山が噴火した時代です。
 このような「フィリッピン海プレートに乗った伊豆地塊の北進」という水平移動が分かった今,伊豆半島の後期中新世の地層(上部中新統 Upper Miocene Series)から,熱帯−亜熱帯気候の化石が産出することは不思議でも何でもありません。今から1,100万年前には伊豆地塊は数100km以上の南,つまり小笠原諸島辺りにあったのですから。このように昔は説明できなかったことが,その後の科学の進歩によって説明できるようなったことにロマンを感じます。なお,フィリッピン海プレートに乗って北上した地塊は伊豆地塊だけではありません,実は丹沢山地(丹沢地塊)や御坂山地(御坂地塊)も,伊豆地塊に先行して本州弧に衝突したものと考えられています。これについても,いつか「地質百景」の中で紹介したいと思います。
 さて,下白岩のレピドシクリナに話を戻します。レピドシクリナが産出する下白岩層は,丘陵地の道沿いにあります(右上の写真)。この露頭は静岡県の天然記念物に指定されていますから,地層をハンマーなどで削ったり割ったりすることは厳禁です。
 ここの地層は柔らかい石灰質砂岩です。地層の表面や地面に落ちている
の破片をルーペで観察して見ましょう。なかなか分かりにくいのですが,良く
観察すると,レピドシクリナが含まれていることが分かります(右の写真:ペン先
の丸いのがレピドシクリナ)。また同じ有孔虫の仲間である,グロビゲリナ,グロ
ボロタリアなどの浮遊性有孔虫化石が密集して含まれていることも分かりま
す。
 浮遊性有孔虫のような微小な化石を微化石と呼んでおり,有孔虫以外にも
放散虫や珪藻,ナンノプランクトンなどがあります。これらは海洋プランクトンの
仲間で,したがって生きていたときには海中を浮遊していました。プランクトン
の特徴は,@大量に発生すること,A進化速度が速いこと,B広い範囲に分
布することです。@は化石となって残る確率が高いこと,Aは示準化石として
有効なこと,Bは地層の汎世界的な対比に有効であることを示します。今では
新生代では,これらの微化石を用いて,ほぼ100万年単位での汎世界的な地
層の対比が可能となっています。伊豆半島の6箇所から産するレピドシクリナ
の年代が分かっているのは,同時に産出する微化石がどこの年代に当たるの
か対比できるからです。
 レピドシクリナや浮遊性有孔虫の化石は,ルーペがないと存在すら気がつか
ない小さな化石です。そんな化石の研究が,「伊豆半島の北進」と言う壮大な
現象が立証される一つの足がかりとなったことにも,科学のロマンを感じざる
を得ません。



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