（エントリー）常森層の堆積場と形成史

<p>【研究背景】常森層は，秋吉石灰岩周辺に分布している．秋吉石灰岩の逆転構造については，1923年に小澤儀明によって発見されてから，約100年に渡って研究が重ねられてきた．その一つが，海溝で石灰岩を載せた海山が崩壊し崩壊物が転倒・回転することによって逆転構造が形成されたとするSano and Kanmera (1991)の考え方であり，現時点では最も広く受け入れられている．そしてこの秋吉石灰岩と密接に関係しているのが常森層であり議論には欠かせない．常森層については，片山 (1939)，藤井・三上 (1970)をはじめとして古くから研究されている．藤井・三上 (1970)では，常森層は秋吉石灰岩とともに逆転しているとされた．常森層の堆積場所については，海溝とする説 (Sano and Kanmera,1991など)と，前弧海盆・陸棚堆積盆とする説 (Wakita et al,2018)があり，議論は続いている．常森層の年代については，後期ペルム紀後期の腕足類 (田沢ほか,2009)，また，古い年代ではジルコンU-Pb年代値 (CA-IDTIMS) 267.46±0.04 Maから265.76±0.04 Ma (Davydov and Schmitz, 2019) が報告されている．ここでは常森層の堆積場とその形成史について議論する． 【研究手法】山口県美祢市秋芳町・於福町・大嶺町において地表踏査を行い，岩相の観察および地層の上下判定を行った．上下判定の指標として用いた堆積構造は，泥岩中に挟在する砂岩の薄層の級化構造，流痕，斜交葉理である．また，調査地域中央部の細粒砂岩中に挟在する南傾斜・南上位の正位の凝灰質砂岩層に含まれるジルコンを用いてLA-ICPMSによるU-Pb年代測定を行った．　　　【結果】本研究では，常森層分布域の43か所において上下判定を行うことができた．常森層には，正位・逆位の両方が混在しておりその構造は複雑である．また，常森層の構造的上位には秋吉石灰岩が分布する．常森層の細粒砂岩中に挟在する凝灰質砂岩の薄層に含まれるジルコンを用いてU-Pb年代測定を実施した結果，加重平均値273.1±1.3 Ma (n=29,MSWD=3.4) が得られた．また，調査地域の西部の砂岩層からは植物片化石が産出する (志原・辻，2022)．そのほか，調査地域東部の石灰岩礫岩の基質からはフズリナ化石が産出する．フズリナ化石は個体の一番外側の殻室が方解石で充填されている場合と，外側の殻室の一部が方解石ではなく泥粒子で充填されている場合の2パターンが観察された．【考察】秋吉石灰岩の最上部の年代は，中期ペルム紀後期である．U-Pb年代測定で得られた273.1±1.3 Maという年代は，現在知られている常森層の年代の中で最も古い年代値の可能性がある．この年代は秋吉石灰岩の成長途中に，常森層の堆積がすでに始まっていたことを意味する．外側の殻室の一部が泥粒子によって充填されているフズリナ化石は，完全に岩石化する前に常森層に供給された二次化石であると考えられる．このように秋吉石灰岩から，完全に岩石化していない二次化石を常森層に供給する場所としては，前弧海盆よりも，海溝に沈み込む前の海山周辺が考えやすい．一方で，調査地域の砂岩からは植物片化石，調査地域の南側からは円礫を含む含礫泥岩や礫岩 (藤井・三上,1970, Wakita et al,2018) が報告されている．剪断面や劈開面の乏しさ，腕足類の二次化石 (田沢ほか,2009) などから，前弧海盆の堆積相を示唆する岩相も存在する (Wakita et al，2018)．これらのことから，海溝や前弧海盆など，常森層の堆積場所は複数あった可能性がある．【引用文献】Davydov V.I. and Schmitz M.D. (2019) Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology 527, 133-145.藤井厚志・三上貴彦 (1970) 地質学雑誌，76, 11, 545-557.片山勝 (1939) 地質学雑誌 46, 546, 127-141.小澤儀明 (1923) 地質学雑誌，30, 357,227-243. Sano,H., and Kanmera,K. ,(1991) Jour.Geol.Soc.Japan, 97,8,631-644.志原早紀・辻智大 (2022) 日本地質学会第129回学術大会講演要旨.田沢純一・藤川将之・太田泰弘 (2009)地質学雑誌,115 ,4 ,168-176.Wakita,K., and Yoshida ,R., and Fushimi ,Y., (2018) Heliyon, 4, e01084</p>