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富山市八尾地域における音川累層産化石の研究

田中豊(富山市科学博物館)

1. はじめに

 富山県内の丘陵地に分布する音川累層(以下、音川層)について、産出化石に関する研究を行った。
 音川層は古くから化石を多産することで知られ、多くの研究が行われてきた(例えば、坂本・野沢, 1960、絈野ほか,1961など)。とくに音川層下部から中部にかけては幾つかの化石密集層がみられ、富山市八尾町城生地内にある露頭の一部は天然記念物「天狗平の化石層」として富山市指定文化財となっている(写真1)。
 しかし音川層では、特に貝類化石等が多産する化石密集層でコンクリーションが発達し固結が著しく、化石を取り出すのは困難で、堆積当時の生物相を解明するためには更なる化石の収集・調査が必要であった(写真2)。また堆積環境や堆積年代の決定に有効とされる微化石の産出記録がほとんど無いことから、音川層の形成には不明な点が数多く残されている。
 そこで本研究では、音川層から産出する化石を調査し、形成当時の生物相・堆積環境・堆積年代についての考察を行った。

写真1 富山市指定文化財(天然記念物)「天狗平の化石層」
写真2 音川層下部にみられる化石密集層(富山市八尾町城生地内)

2. 産出化石について(特に大型化石を中心に)

 当時の生物相を解明する基礎資料を得るため、大型化石を中心に化石資料の収集・同定を行った。
 化石資料の収集は富山市八尾町西神通・城生地内で集中的に実施した。当地区ではこれまでに坂本・野沢(1960)、小笠原(1987)、藤井・清水(1990)、清水・藤井(1995)などにより軟体動物化石の報告・研究がなされてきた。今回、2007年度に神通川岸で堤防工事が実施され、これに伴い音川層が広範囲に掘削され大量の化石が地表に露出した(写真3)。固結した化石密集層も工事により砕かれており比較的容易に化石を観察することができ、精査することにより新たな属種の産出が期待された。また掘り出された土砂は河原に放置されており、流出してしまう可能性もあった。このように緊急性もあったことから集中的に当地での調査を行うこととした。なお、調査地の地質学的記載等は藤井・清水(1990)に詳しいのでここでは省略する。
 今回の調査で産出した化石は以下のとおりである。

写真3 2007年度に神通川岸での堤防工事 工事によって、神通川河床の音川層が広範囲に掘削され、これに伴い化石が産出した。 (富山市八尾町城生地内)

(二枚貝類)
Anadara cf. hataii
Kaneharaia kaneharai
Phacosoma ettyuensis
Dosinia sp.
Felaniella usta *
Glycymeris yessoensis
G. matumoriensis
Glycymeris sp.
Mizuhopecten matumoriensis
M. cf. paraplebejus*
Mizuhopecten sp.
Laevicardium shiobaraense
Mercenaria chitaniana
Pseudomiantis pinguis
Megangulus zyonoensis
Macoma sp.
Cultellus izumoensis
Panope nomurae
Panope sp.
Mya cuneiformis
Ostrea sp.
Clinocardium sp.*

(巻貝類)
Turritella sp.*
Sinum yabei*
Crepidula grandis
Neverita kiritaniana
Cryptonatica janthostmoides
Olivella sp.*
Phos iwakianus
Cancellaria fukusimana
Pusia sp.*
Glossaulax didvma coticazae*

(動物化石)
フジツボ化石(属種不明)*
骨化石(属種不明)*
骨化石(魚類脊椎骨)*

(植物化石)
Carpinus sp.*
Ulums sp.*

『*』は当地初産出記録

 調査地より得られた化石は、二枚貝類22種、巻貝類10種、動物3種、植物2種であった(写真4~6)。なお、8種の軟体動物化石、3種の動物化石、2種の植物化石は当地初産出である。
 また音川層中には炭質物を含む砂岩層が多数狭在するが、属種が判別できるような植物化石の報告はほとんどない。山野井(2007)は植物花粉化石について報告しているが、葉化石の産出報告例は今までに無く、今回が初報告と思われる。
写真4 エッチュウカガミガイ Phacosoma ettyuensis
写真5 調査により産出した植物化石:シデの一種 Carpinus sp.
写真6 調査により産出した植物化石:ニレの一種 Ulums sp.

3. 産出化石について(微化石)

 これまで音川層からは早川・竹村(1987)などで数例の産出記録しかない微化石について抽出を試みた。
 まず有孔虫・介形虫について下記の8地点で抽出を試みたが、全く産出しなかった。
(調査地)
富山市八尾町西神通
富山市八尾町城生
富山市八尾町柳川
富山市八尾町平林(赤江川)
富山市八尾町新山
富山市婦中町皆杓(山田川)
砺波市頼成新(頼成の森)
砺波市正権寺
 このうち、富山市八尾町新山(以下、新山)および八尾町城生において、珪藻化石の産出を期待できる泥岩層を確認したため抽出を試みた。
 新山では、音川層とその下位にある東別所層が不整合面を挟んで接しており、比較のため、不整合面直下の東別所層の泥岩層および不整合面より30cm上位に位置する音川層中の泥岩層より試料を採取した。なお珪藻化石の分析については(株)大和地質研究所をとおして山形大学地球環境学教室の丸山俊明教授に依頼した。
 この結果、新山の2試料より珪藻化石を抽出することができた(写真7~9)。

写真7 八尾町新山の東別所層最上部より産出した珪藻化石 Denticulopsis lauta
写真8 八尾町新山の東別所層最上部より産出した珪藻化石 Actinocyclus ingens
写真9 八尾町新山の音川層中の泥岩層より産出した珪藻化石 Aulacoseira sp. (淡水棲種)
 新山の東別所層試料からは、年代決定に有効な珪藻化石、Denticulopsis lauta, Actinocyclus ingensを含む6種が抽出・同定され、北太平洋珪藻化石帯区分(NPD)のNPD4A化石帯(1590万年前~1490万年前)という値が得られた。音川層サンプルからは年代決定に有効な珪藻化石は産出しなかったが、淡水棲のAulacoseira属、および海水棲のCoscinodiscus属が産出した。この調査で得られた珪藻化石は下記のとおりである。 (東別所層最上部)
Actinocyclus ingens
Arachnoidiscus ehrenbergii
Coscinodiscus marginatus
Denticulopsis lauta
Denticulopsis cf. praelauta
Stephanopyxis turris
 その他、珪質微化石では放散虫、海綿骨針、珪質鞭毛藻が同試料より産出した。珪藻化石より、堆積環境は海水、Denticulopsis lautaが産出しDenticulopsis cf. praelautaが共産することなどから、化石帯はNPD4Aと推測される。
(音川層下部)
Aulacoseira granulata
Coscinodiscus sp.

Aulacoseira属は一般に淡水棲、一方Coscinodiscus属は海水棲である。データは少ないものの、堆積環境は内湾の汽水~淡水と推測される。化石帯については不明。

4. 考察

(1)堆積環境について  小笠原(1987,1989)は音川層より産する軟体動物化石を検討し、東北地方の塩原(型)動物群(Chinzei and Iwasaki, 1967; Iwasaki, 1970, 1981)と共通した要素から構成され、暖流系起源と現在寒冷域に生息する種属の混在を指摘している。本研究でもこれと同様の傾向がみられ、寒冷系要素が卓越するものの、Sinum属などの暖流系要素が産出している。
 また天野(2003)では音川層産化石を Cinzei and Iwasaki(1967)のDosinia-Anadara群集にあてはめ、内湾中央部の浅海棲砂泥底群集と結論づけている。一方で音川層下部には炭質物を多量に含む層準がいつくかみられる。これらの層では風化すると表面に硫黄が析出するほか、産出する化石は多くなく、わずかに破片や離弁の二枚貝類のみが見られるという特徴がある。このような堆積物は本研究で産出した珪藻化石の結果も考慮すると、還元的な海底と表層に淡水が流れ込むような閉鎖的な湾奥の堆積環境を連想させる。
 八尾地域東部における音川層形成初期には、基本的に外洋の影響を比較的強く受ける内湾的環境であったが、時に外洋の影響が弱まる閉鎖的な環境が出現した可能性が示唆される。 (2)堆積開始時期について  前述のとおり年代決定に十分な微化石を得ることはきわめて難しいため、音川層中に狭在する火山灰層から堆積年代の推定を試みることにした。本研究では堆積年代の決定には至らなかったが、音川層の堆積開始時期について、幾つかの資料を得ることができたので報告する。
 従来の研究から、音川層には下位からOT1火山灰層、OT2火山灰層、OT3火山灰層が狭在することが知られている。なお角井(1986)によりOT2は9.5±0.6Ma、OT3については5.2±0.5Maというフィッショントラック年代が報告されている。
 本研究ではこれらの火山灰層の対比、区分を明確にするため、火山灰層に含まれる鉱物組み合わせ、火山ガラス形状分類、火山ガラス屈折率測定を行い、火山灰層の追跡を行った結果、砺波市頼成新および正権寺、八尾町新山、八尾町平林地内の赤江川(以下、赤江川)などで、火山灰層を認めた。
 その結果、OT1火山灰層は砺波市頼成新で確認することができた。(また、従来の研究で新山にも分布しているとされるが、本調査では確認できなかった)。OT2火山灰層は砺波市正権寺、新山、赤江川で確認した。また、新山では音川層基底の不整合面近傍に新たな火山灰層を発見することができた。まとめると、音川層の堆積開始年代は北西で古く、南東で新しいことが判明した。
 小笠原(1989)は音川層基底の不整合の時間間隙を推定している。この中で、北陸を北部地域(珠洲・七尾・崎山地域)・中部地域(氷見・灘浦・泊地域)・南部地域(宝達・医王山・八尾・立山・上市地域)に区分し、音川層基底の不整合の時間間隙が、北部地域に向かって減少する傾向を示した。この大局的な傾向は八尾地域において局所的にも認められることが明らかとなった。

参考文献

天野和孝(2003) 富山県における新生代新第三紀の軟体動物化石. 化石を読む. 富山県[立山博物館]. 13-26.
Chinzei, K. and Iwasaki, Y. (1967) Palaeoecology of shallow sea molluscan fauna in the Neogene deposits of northeast Honshu, Japan. Trans. Proc. Palaeont. Soc. Japan, N. S. 67. 93-113.
藤井昭二・清水正之(1990) 富山県婦負郡八尾町城生・深谷産の軟体動物化石. 富山大学教養部紀要(自然科学篇)23(1). 1-7.
坂本亨・野沢保(1960) 5万分の1地質図幅[八尾]同説明書. 地質調査所.
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Iwasaki, K. (1970) The Shiobara-type molluscan fanuna. An ecological analysis of fossil molluscs. Jour. Fac. Sci., Univ. Tokyo, Sec.2, 17. 351-444.
岩崎泰頴(1981) 塩原(型)動物群. 軟体動物の研究(大森昌衛教授記念論集). 251-258.
絈野義夫・坂本亨・石田志朗(1961) 北陸東部の新第三紀地史に関する一試論. 槇山次郎教授記念論集. 83-95.
小笠原憲四郎(1987) 北陸地方新第三系の貝類化石群の生層序と古生態. 昭和62年度科学研究費補助金(一般C)研究成果報告書.
小笠原憲四郎(1989) 北陸新第三系の音川動物群とその地史的意義. 松尾秀邦教授退官記念論文集. 65-74.
清水正之・藤井昭二(1995) 後期中新世音川動物群-音川動物群から大桑型動物群への変遷-. 地球科学49. 419-432.
角井朝昭(1986) 富山県八尾地域新第三系凝灰岩のフィッション・トラック年代測定. 大阪微化石研究会誌(NOM) 14. 51-61.
山野井徹(2007) 日本花粉学会大会講演要旨集48. 11-14.

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