| 研究概要 |
関東平野には13〜10万年前の古東京湾の堆積物が広く分布する. その多量な砂の性質と起源を調べるのが研究の目的である. 未固結砂の不撹乱試料から作った薄片の検鏡観察に基づいて, 堆積相解析から決定した堆積環境毎の砂組成を明らかにした. また, 粒度分布特性や粒子の化学分析も行った. 古東京湾の砂の分析から次のような事が新しく判った.
1.砂は, 平均組成が, 単結晶石英39%, 長石12%, 岩石片49%, 基質28%で, 石質ワッケである. この砂は造山帯や火山島孤の典型的な組成を示す.
2.砂組成は堆積環境で異なる. 海浜砂は石英, 河川砂は岩石片, 沖合砂は長石に富む. これは砂粒子へのエネルギーの違い, つまり砂の成熟度を示す.
3.砂組成には地域差もある. 筑波地域と野田地域の河川砂の組成は, 現在の河川, すなわち鬼怒川と利根川・渡良瀬川の砂組成の違いと同じである. この識別には火山岩片と石英粒の量が有効である.
4.同じ堆積環境の砂が, 運搬過程で組成を変える. 筑波地域の河川砂は流下方向に石英粒が増加し, この過程での岩石片の破壊を示す. 海浜砂は花崗岩体に近い程石英粒が多く, 岩体から直接供給された結果と思われる.
5.どの程度の砂がどの岩体から供給されたか推定した. 河川砂は石英粒が増えても花崗岩体由来の波動消光する石英粒の割合は変わらない. 石英粒の多くは火山岩起源だからである. 一方, 筑波地域の海浜砂は, 石英粒の増加に伴って波動消光する粒子が急増する. この量比から, 筑波地域の海浜砂の7割が鬼怒川系に, 3割が花崗岩体に由来すると推定できる.
6.硬砂層と呼ばれる火山岩片を多量に含む特徴的な河畔砂丘堆積物が各地に分布する. この砂は地域が違っても堆積相は良く似るが, 含まれる輝石や角閃石類の化学組成は, 起源が筑波地域と大宮地域で異なり, 鬼怒川と利根川系に求められることを示している.
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