高マール

南九州における最終氷期最盛期以降の海水準変化にともなう古環境
変化と火山噴火
森脇広（鹿児島大学法文学部）
１．はじめに
南九仲｜には，後カルデラ火山を伴う加久藤・姶良カルデラ・阿多・鬼界の大カルデラ
が 分 布 す る ． こ れ ら の 火 山 の 特 徴 は ， 多 くの 火 山 が 海 中 や 海 辺 に 位 置 す る こ と で あ る ．
こ の た め ， こ れ ら の 火 山 は 第 四 紀 に お いて ， マグ マ 水 蒸 気 噴 火 を た び た び 生 じ て き た ．
こう し た マグ マ 水 蒸 気 噴 火 を 引 き 起 こ す 海 水 な ど の 外 界 の 水 と の 接 触 度 合 い は ， 第 四 紀
の海面変化に伴う火口周辺の環境変化に大きく支配されてきた．特に４Ｊ・１！味深いのは桜島
火 山 な どの 姶 良 カ ル デ ラ の 後 カ ル デ ラ 火 山 で あ る 桜 島 火 山 ・ 米 丸 ・ 住 吉 池 マール の 噴 火
と火口周辺の古環境変化との関係である（図１）．これらの火山は，最終氷期最盛期以
図 １ 姶 良 カ ル デ ラ とそ の 周 辺 の 地 形 （ 森 脇 ほ か ， １ ９ ８ ６ ）
砂目：低地，破線：流域境界，一点鎖線：姶良カルデラ縁，Ｋｓ：鹿児島市，
Ｋｍ：蒲生，Ａ：姶良，Ｋｊ：加治木，Ｈ：隼人，Ｋｂ：国分，Ｓｊ：桜島
­ＩＩＯ
降 の 汎 世 界 的 な 海 面 変 化 に 伴 う 海 岸 線 の 変 化 と 関 わ っ て 噴 火 し ， 成 長 して き た ． こ こ で
は ， こ の 地 域 の 後 期 更 新 世 末 ・ 完 新 世 の マグ マ 水 蒸 気 噴 火 の 様 子 と 甲 突 川 低 地 や 姶 良 低
地 で 知 ら れ る 海 面 変 化 と の 関 係 に つ いて 述 べ る ．
２．姶良カルデラ周辺のテフラ編年と噴火の性質
姶良カルデラ周辺には，シラス台地の上に，桜島テフラを中心として多数の更新世末・
完 新 世 テ フ ラ が 分 布 して い る （ 森 脇 ， １ ９ ９ ４ ； 図 ２ ） ． そ れ ら の 中 で， マグ マ 水 蒸 気 噴 火
の 起 源 と さ れ る も の は ， 図 ２ に は 示 さ れて い な い 住 古 池 ス コ リ ア （ ； ９ ？ Ｉ Ｊ ７ ， ０ ０ ０ 年 前 ） を 含 め
て，全部で７枚ある．このうち，桜島火山起源は高峠ｊと
摩 テ フ ラ， 高 峠 １ の ３ 枚 で あ
る ． 高 野 テ フ ラ （ 小 林 （ １ ９ ８ ６ ） の 高 野 ベ ース サ ー ジ ） は 姶 良 カ ル デ ラ の 海 底 ， 米 丸 ス
コリア・住吉池スコリアは姶良カルデラ北西方の米丸マールり主古池マールからのもの
であるレまたＩ（­Ａｈは鬼界カルデラに由来する．これらの７枚は風化の度合いや粉砕度は
ラ
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フ
ラ
名
孝
（ｍＳ勧１）
年
小剛１９川
の 名 称
１９１４ＡＤ
桜鳥・大ｉＥ（Ｓｋ­Ｔｓ）
ｉ
Ｐ
１７７９ＡＤ
桜鳥・多永（Ｓｋ・Ｔｎ）
２
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１４７１ＡＤ
桜鳥・文１１卜ｓｋ­ｎ・）
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（７ＭＡＤ）
瞎鳥・高峠Ｉ（Ｓｋ­Ｔｋｌ）
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４
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帛合１原
マ
唄
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出
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桜
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ｌｉ鳥（鍋山？）
｜
接島・高峠２１９・ｌｋｎｒ７
喘鳥
鬼界・アカホ・ｙ火山灰
（Ｋ一川
瞎鳥・末内（Ｓｋ­Ｓｙ）ｒ­１１
米九スコリア（Ｙｎ）
鬼界カルデラ
●
瞎高
米九マール
●
隋鳥・上曝（Ｓｋ­ｌｌｂ）ｒ­１２？
鵬
喘島・高峰３（Ｓｋ­Ｔｋ３）
ｒ­ ３
鵬
｜｜．ｌ叩ｙｎｒ
ｔｌ鳥・ 摩り；ｋ­ｓ １
ｒ­Ｍ
ＩＺ，０００ｙｎｒ
高野テフラ（Ｔｎ）
ｉ，ｌａＯｙ即
６．５ｎｎｙｎｒ
６，７ｎｎｙｎｒ
ｚｌ卯ｏｙ即
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ｌ
５
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咳鳥・嵩峠５（Ｓｋ­ＴｋＳ）
ｒ
ｌ
６
桜島・高峠６（Ｓｋ­Ｔｋ６）
Ｐ­１７
入戸火砕流
１
瞎鳥
姶良カルデラ
喋鳥・高峠４（Ｓｋ­ｌｋ４）
マ
物
ｒ
四
●
●
ｌ
ｉ
島
姶良カルデラ
回
口
口
国
□
図
回
□
ｎ ． 石 綱 軽 石 火 山 灰 火 山 ス コ リ アベ ース 火 砕 済 土 壌
火 山 灰 戸 ． 石 火 山 灰 サ ー ジ
図２大隅半島北部における桜島テフラの模式層序（森脇，１９９４）
­ ｌ ｌ ｌ ­
水
の
蒸
有
気
珊
噴
異なるが，いずれも，桜島に近い高隈山塊においても，マグマ水蒸気噴火によってよく
粉砕された細粒火山灰を豊富に含むテフラで，しばしば火山豆石を含む．マグマ水蒸気
噴 火 は 降 下 テ フ ラ と ベ ース サ ー ジ の 二 つ の 噴 火 運 搬 様 式 を 生 じ る ． ｉ ｉ 知 峠 ４ ・ ｉ ｔ 知 峠 ］ ・ 住 吉
池 ス コ リ ア ・ Ｋ ­ Ａ ｈ は 降 下 テ フ ラ か ら ， 高 野 テ フ ラ ・ 米 丸 ス コ リ ア は ベ ース サ ー ジ か ら な
り，
摩 テ フ ラ は 降 下 テ フ ラ と ベ ース サ ー ジ の 両 方 を 含 んで い る ． 他 の 桜 島 テ フ ラ は ，
火口近くでは細粒火山灰の少ない通常のプリニアン噴火による降下軽石である．
以上の姶良カルデラの後カルデラ火山のマグマ水蒸気噴火は晩氷期中頃と後半，後氷
期 中 頃 ， そ して 歴 史 時 代 に お こ っ た （ 図 ２ ） ．
３．最終氷期最盛期以降の海面変化とマグマ水蒸気噴火
最 終 氷 期 最 盛 期 （ １ ． ８ ­ １ ． ５ 万 年 前 ） 以 降 ， ス カ ン ジ ナ ビ ア や ロ ー レン タ イ ド の 氷 床 の 融
解に伴い，汎世界的な？球而上昇が起こった．この経過についてはこれまで世界の海岸で
多 くの 報 告 が あ り ， 年 代 や 海 面 位 置 に つ いて 解 決 すべ き い く っ か の 問 題 が あ る が， 大 筋
としては１．８万年前頃（，ニ１００ｍ付近にあった海面は，６，０００年前頃に現在の海面付近まで
に 急 上 昇 し ， こ れ 以 後 ， 現 在 の 海 面 付 近 に 安 定 し た と 考 えて 間 違 い な い （ 図 ３ ） ． こ の
影 響 は 鹿 児 島 湾 の 沿 岸 に も 当 然 及 び， 約 ６ ， ０ ０ ０ 年 前 に は 海 進 が ピー ク に 達 し ， 現 在 よ り
内 陸 に 海 は 進 入 し た （ ［ 図 ４ ］ ． 姶 良 カ ル デ ラ 北 西 の 蒲 生 に あ る 米 丸 マール 付 近 は ７ ， ０ ０ ０ 年
前には海が進入し，これまでよりマグマと水の接触しやすい環境が作られた．この結果，
この時期に起こった住古池・米丸のスコリア噴火は，マグマ水蒸気噴火となった．米丸
の 噴 火 は ベ ース サ ー ジ を 発 生 さ せ ， 当 時 の 蒲 生 盆 地 の 浅 海 底 を 埋 積 す る こ と と な っ た
（ 図 ５ ） ． こ の こ と は ， 蒲 生 に お い て ， 米 丸 マ ー ル の ベ ース サ ー ジ 堆 積 物 の 下 に あ る 海
成 層 の 貝 殻 に つ い て ， 約 ７ ， ０ ０ ０ 年 前 め Ｃ ， １ ４ 年 代 が 得 ら れ て い る こ と や， こ の ベ ース サ ー
ジ堆積物をアカホヤ火山灰が覆っていることからわかる．
４．桜島・
摩噴火と新ドリアス期の海面変化
桜島テフラのマグマ水蒸気噴火と海面変化の関係でもう一つ興味深いのは，桜島・
摩テフラ噴火の経過と当時の海面位置の問題である．このテフラは桜島テフラの中では
最大で，大隅半島だけだなく
で他の桜島テフラとは異なる．
摩半島にも厚く分布し，多数のユニットを持っという点
摩半島では少なくとも９ユニット，大隅半島では８ユニッ
トが認められている（図６；森脇ほか，１９９３）．各ユニットが異なった方向に飛散した
ために，全体としてこのテフラは桜島を中心として円形に近い形で分布している．各ユ
ニ ッ ト は 基 本 的 に は 降 下 軽 石 か ら な っ て い る が ， 下 部 に ベ ース サ ー ジ 堆 積 物 と 火 山 豆 石
を含む降下火山灰のユニットがあるのが注目される．これがマグマ水蒸気噴火による噴
出 物 で ， 最 初 の 大 規 模 な プ リ ニ ア ン 降 下 軽 石 噴 火 に つ い で ， ベ ース サ ー ジ が 噴 火 し た ．
そ の 到 達 範 囲 は 現 在 の 桜 島 南 岳 か ら ２ ０ ｋ ｍ 近 く に 及 び， ベ ース サ ー ジ と し て は 最 大 規 模
の噴火である．
摩半島では谷山あたりまでこの堆積物が分布している．ついで，マグ
マが粉砕されて，細粒の降下火山灰を生じた．桜島に近いところでは，この中に火山豆
Ｈ ２ 一
年
代
１
深
１。５Ｂ．Ｐ．
０
５
さ
←融解水パルスＩＡ図３カリブ海のサンゴ礁地域で得られた
過去１７０００年間の海面変化
（Ｆａｉｌ­ｔ）ａｎｋｓ，１９８９を改変）
白 丸 ： そ の 他 の 島 か ら の 試 料
＜ 黒 丸 ： カ リ ブ 海 ， バ ル バ ド ス 島 殼 の 試 料 ．
川
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Ｂ
（
２
）
５０
ｍ
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ヤ
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図４鹿児島湾沿岸湾奥における最終氷期
最盛期以降の海岸線変化（Ａ）と海面変化（Ｂ）
およびマグマ水蒸気噴火
（Ｍｏｒ­ｉｗａｌｃｉＪ。１９９２を改変）
（８呈）母）⑤②
【 】 ｂ ｃ ｄ
山米丸・住吉池テフラ噴火化５００­７０００年前）
（２）桜島・ 摩テフラ噴火（１，１０００年前）
（３）入戸火砕流（２．５万年前）
ａ：噴火位置，ｂ：過去の海岸線，ｃ：現在の海岸線，
ｄ：海
Ｈ ３ ­
石やまだ粉砕されずに残った粗粒の軽石が火山灰の中に点在しているのを認めることが
できる．
桜島は鹿児島湾の中にあることから，このようなマグマ水蒸気噴火が起こった時の火
口は当時の海面に近いか，これより下にあった可能性が高い．この時の海面の高さは甲
突川低地の沖積層の調査から推定することができる．ここには上記の
摩テフラが厚く
堆 積 して い る の が 認 め ら れて い る （ 図 ７ ） ． 海 面 位 置 と の 関 係 で 注 目 すべ き こ と は ， こ
の直下に腐植質の土壌層が広くあることである．
摩テフラとこの腐植土層は現海面下
５０ｍ付近の平坦面上に堆積しており，この付近に当時の海面があり，
摩テフラの噴火
時の火□は現海面下およそ５０ｍより下にあった推定される．腐植土層については，
１２，０００年前から１１，０００年前のＣ­１４年代値が得られ（奥野ほか，１９９６），上位の
摩テ
フラの年代（１．１­１万年前：町田ほか，１９９２）と矛盾しない．
このころ日本各地の低地において，海面の低下または停滞が認められている（太田ほ
か，１９８２）．しかし，最近のサンゴ礁地域での高精度のＣ­１４年代と旧海面位置の調査
からは，海面の上昇の速さが；緩慢になったものの，そのような低下・停滞は認められて
いない（Ｆａぼｂａｒｌｋｓ，１９８９）．一方，海面変化と深く関わっている気候変化の研究からは．
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図５姶良・蒲生低地における別府川沿いの沖積層とテフラ（森脇ほか，１９８６）
Ａ：鬼界アカホヤ火山灰，Ｂ：米丸ベースサージ堆積物，Ｃ：異質岩片，Ｄ：篠，Ｅ：軽石犀，Ｆ：砂，Ｇ：シルト・
粘土，Ｈ：有機物，Ｉ：貝化石，Ｊ：基盤岩，Ｋ：露頭・試錐資料位置，Ｌ：貝化石試料採取位置，Ｍ：別府川河
床
．
­ １ １ ４ ­
Ｃａ
λｓ．
ｍ
軽石
図６桜島・
匹
／・ｆ１
匹
；λ：山及
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摩テフラの模式層序（森脇ほか，１９９３）
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図７甲突川低地の沖積層と
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摩テフラ（森脇ほか，１９９３）
­ １ １ ５ ­
こ の こ ろ に 急 激 な 寒 冷 化 が 汎 世 界 的 に 起 こ っ た こ と が， 花 粉 分 析 ・ 氷 床 コ ア の １ ８ ０
な どの 様 々 な 分 析 と 加 速 器 質 量 分 析 計 に よる 高 精 度 の 年 代 測 定 法 に よ って 展 開 さ れて い
る（Ｐｅｔｅｅｔ，１９９５など）．これに伴う氷床変化はあまりわかっていないが，Ｆａ卜１：）ａｎｋｓ（
１９８９）の見解にみられるように，最近の研究ではこの時の急激な氷床の前進は否定的
なように見える．
海面がこのころ上下変動したか否かとい・；う点は，甲突川低地の沖積層にある
摩軽石
層の層位から知られる海面（約一５０ｍ）が最終氷期最大海面低下期からの上昇途中のも
のなのか，これ以前の高海面位置（アレレード期）からの下降した時のものなのかとい
う問題に関わって興味深い．
以上のような，気候変化・氷河変化・海面変化の広域な対応関係の研究にとって，加
速器を使ったＣ小１年代測定をはじめとする高精度の年代測定は極めて重要となっている．
引 用 文 献
Ｆａ卜１）ａｎｋｓ，Ｒ．Ｇ．（１９８９）Ａ１７（）Ｏ（）­ｙｅａｒｇｌａｃｉｏ­ｅｕｓｔａｔｉｃｓｅａｌｅｖｅ１１（・（ｊｏｒｄ：ｉｌｌｎｕｅｎｃｅｏｆｇｌａｃｉａｌ
ｒｎｅ川ｎｇｌ゛ａｔｅｓｏｎｔｈｅ｀１佃ｕｎｇｅｒｌ）ｌ・ｙａ５；（？ゝ／ｅｎｔａｎｄｄｅｅｒ）­ｏｃｅａｎｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ．１ヽＪａｔｕｌｅ，３４２，
（Ｅ；ミ３７­６４２‥…
小林哲夫（１９８６）桜島火山の形成史と火砕流．文部省科学研究費自然災害特別研究，
計 画 研 究 「 火 山 噴 火 に 伴 う 乾 燥 粉 体 流 （ 火 砕 流 等 ） の 特 質 と 災 害 」 （ 代 表 者 荒 牧
重雄）報告書，２７７­２９２．
町田洋・新井房夫（１９９２）火山灰アトラス．東大出版会，２７６ｐ．
Ｍｏｒｉｗａｋｉ，Ｈ．（１９９２）ＬａｔｅＱｕａｔｅｒｌｌａｒｙｐｈｒ（・１１ｔｏｍａｇｌｌｌａｔｉｃｔｅｐｈｌｌｌｌａｙｅｒｓａｎｄｔｈｅｉｒｒ（・ｌａｔｉｏｎｔｏ
ｌ）２１１｛？ｏ­ｓ（？；１ｌｅｖｅｌｓｉｎｔｈｅＡｉｌ゛ａｃｉｄｅｌａ，ｓｏｕｔｈｅｒｎＫｙｕｓｈｕ，Ｊａｐａｎ．Ｑｕ２１ｔｅｌｎａｒｙｌｎｔ（？ｒｎａｔｉｏｎａ１，
１３／１４ユ９５­２００．
森 脇 広 （ １ ９ ９ ４ ） 桜 島 テ フ ラ ー 層 序 ・ 分 布 と 細 粒 火 山 灰 層 の 層 位 ­ ． 平 成 ４ ・ ５ 年 度 科
学 研 究 費 補 助 金 （ 一 般 研 究 Ｃ ） 研 究 成 果 報 告 書 （ 研 究 代 表 者 森 脇 広 ） 「 鹿 児 島 湾
周辺における第四紀後期の細粒火山灰層に関する占環境学的研究Ｊｐ．１­２（）．
森 脇 広 ・ 藤 山 賢 一 郎 ・ 新 井 房 夫 （ １ ９ ９ ３ ） 桜 島 ・
摩 テ フ ラ ー 層 序 と 沖 積 層 中 の 層 位
­．第四紀学会講演要旨集，３４・３５．
奥 野 充 ・ 中 村 俊 夫 ・ 横 田 修 一 郎 （ １ ９ ９ ６ ） 鹿 児 島 沖 積 平 野 に お け る ボ ー リ ン グ ・ コ ア
試料の加速器１４Ｃ年代．地球科学，５０，７０・７４．
太 田 陽 子 ・ 松 島 義 章 ・ 森 脇 広 （ １ ９ ８ ２ ） 日 本 に お け る 完 新 世 海 面 変 化 に 関 す る 研 究 の
現状と問題．第四紀研究，２１，１３３­１４３．
１）ｅｔｅｅｔ，Ｄ．（１９９５）ＧｌｏｂａｌＹｏｕｎｇｅｒＥ）１・ｙａｓ？Ｑｕａｔ（・１ｎａｒｙｌｎｔｅｒｎａｔｉ（）ｎａｌ，２！８，９３­１０４．
１
１
６