(はじめに)
広い面積を占める北上山地ですが、正直言ってあまり著名な山は少なく、有名なのは、北上山地最高峰、かつ日本百名山の一つでもある、「早池峰山(はやちねさん)」ではないかと思います。私も一度、登っています。
早池峰山は特に、高山植物のメッカとして、「花の百名山」にも選ばれています。
この章では、早池峰山とその周辺の、ちょっと特異な地質群について説明します。
早池峰山は特に、高山植物のメッカとして、「花の百名山」にも選ばれています。
この章では、早池峰山とその周辺の、ちょっと特異な地質群について説明します。
(1)早池峰山とその周辺の地質
早池峰山(1917m)は、蛇紋岩(じゃもんがん)という地質(岩石)でその山体の大部分が形成されています(文献1、産総研「シームレス地質図v2」など)。
麓の河原坊(かわらのぼう)側から谷沿いに登るルート、あるいは稜線伝いの小田越(おだごえ)からのルートともに、蛇紋岩地帯を登っていくルートです。森林限界が低く、上部は蛇紋岩の赤茶けた巨岩がゴロゴロした、特異な景観をしています。
(私は花の時期ではないときに登ったのですが、)花の時期は、岩の足元に沢山の高山植物が咲くのでしょう。特にエーデルワイスに似た固有種「ハヤチネウスユキソウ」は有名です。
さて、この蛇紋岩という岩石は、その関連岩石である、かんらん岩とともに、日本でも点々と分布しており、例えば北アの八方尾根、尾瀬の至仏山、北海道のアポイ岳、四国の東赤石岳など、いずれも高山植物の名所として知られています(文献1)。
蛇紋岩はもともと、マントル上部を構成していると考えられている「かんらん岩」が、水(H2O)と反応して変化した岩石です。なので、上部マントルから約30-40kmも上昇して地表に現れていることになります。
上昇のメカニズムは明確ではありませんが、かんらん岩と比べると、蛇紋岩は比重が小さくなる(=軽くなる)ことや、延性変形(イメージとしては粘土のように形が変化しやすい)しやすい性質があることが、上昇メカニズムに関連していると考えられています(文献2)。
標高の割に森林限界が低く、蛇紋岩の岩塊が広がっているのが、蛇紋岩で形成された上記の山々の特徴ですが、これは、蛇紋岩が属する「超苦鉄質岩類(ちょうくてつしつがんるい)」は、普通の岩石に比べ、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)などの重金属の含有量が多く、特にマグネシウムやニッケルの影響で、通常の木々が育ちにくいと推定されています(文献3)。
一方、早池峰山のすぐ南側にそびえる薬師岳(1645m)は、蛇紋岩ではなく、白亜紀に形成された花崗岩でできています。私は薬師岳には登っていませんが、おそらく植生も異なると思われます。
なお、早池峰山の山頂部や山腹斜面のような、巨岩がゴロゴロとした山の斜面を、地形学の分野では「岩塊斜面(がんかいしゃめん)」と呼びます。
これは、約10万年前〜約1.2万年前まで続いた、直近の氷河期での寒冷環境下で、岩の間に水が浸み込んで、夜間や冬場には氷となり、膨張して岩を割る、という「凍結破砕作用」が働いた結果できた岩塊で、このようなメカニズムでできた岩塊斜面は「周氷河斜面」とも呼びます(文献1)、(文献4)。
また早池峰山は、標高が1000-1300m程度の山が多い北上山地の中では、1917mと、比高 約600-1000mも高くそびえており、遠く岩手山辺りからでも、そのピョコンとそびえているのが解るほどです。
この理由は、早池峰山を構成している蛇紋岩が、その周辺の地質よりも浸食、風化に比較的強いために、浸食速度が遅くて高さをキープしているものと考えられており、このような準平原状の地形の部分にそびえている高い峰のことを、地形学上は「残丘(ざんきゅう)」(英語では、「モナドノック」;monadnock)と呼びます(文献5)。
早池峰山は典型的な残丘地形とも言えます(文献1)。
麓の河原坊(かわらのぼう)側から谷沿いに登るルート、あるいは稜線伝いの小田越(おだごえ)からのルートともに、蛇紋岩地帯を登っていくルートです。森林限界が低く、上部は蛇紋岩の赤茶けた巨岩がゴロゴロした、特異な景観をしています。
(私は花の時期ではないときに登ったのですが、)花の時期は、岩の足元に沢山の高山植物が咲くのでしょう。特にエーデルワイスに似た固有種「ハヤチネウスユキソウ」は有名です。
さて、この蛇紋岩という岩石は、その関連岩石である、かんらん岩とともに、日本でも点々と分布しており、例えば北アの八方尾根、尾瀬の至仏山、北海道のアポイ岳、四国の東赤石岳など、いずれも高山植物の名所として知られています(文献1)。
蛇紋岩はもともと、マントル上部を構成していると考えられている「かんらん岩」が、水(H2O)と反応して変化した岩石です。なので、上部マントルから約30-40kmも上昇して地表に現れていることになります。
上昇のメカニズムは明確ではありませんが、かんらん岩と比べると、蛇紋岩は比重が小さくなる(=軽くなる)ことや、延性変形(イメージとしては粘土のように形が変化しやすい)しやすい性質があることが、上昇メカニズムに関連していると考えられています(文献2)。
標高の割に森林限界が低く、蛇紋岩の岩塊が広がっているのが、蛇紋岩で形成された上記の山々の特徴ですが、これは、蛇紋岩が属する「超苦鉄質岩類(ちょうくてつしつがんるい)」は、普通の岩石に比べ、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)などの重金属の含有量が多く、特にマグネシウムやニッケルの影響で、通常の木々が育ちにくいと推定されています(文献3)。
一方、早池峰山のすぐ南側にそびえる薬師岳(1645m)は、蛇紋岩ではなく、白亜紀に形成された花崗岩でできています。私は薬師岳には登っていませんが、おそらく植生も異なると思われます。
なお、早池峰山の山頂部や山腹斜面のような、巨岩がゴロゴロとした山の斜面を、地形学の分野では「岩塊斜面(がんかいしゃめん)」と呼びます。
これは、約10万年前〜約1.2万年前まで続いた、直近の氷河期での寒冷環境下で、岩の間に水が浸み込んで、夜間や冬場には氷となり、膨張して岩を割る、という「凍結破砕作用」が働いた結果できた岩塊で、このようなメカニズムでできた岩塊斜面は「周氷河斜面」とも呼びます(文献1)、(文献4)。
また早池峰山は、標高が1000-1300m程度の山が多い北上山地の中では、1917mと、比高 約600-1000mも高くそびえており、遠く岩手山辺りからでも、そのピョコンとそびえているのが解るほどです。
この理由は、早池峰山を構成している蛇紋岩が、その周辺の地質よりも浸食、風化に比較的強いために、浸食速度が遅くて高さをキープしているものと考えられており、このような準平原状の地形の部分にそびえている高い峰のことを、地形学上は「残丘(ざんきゅう)」(英語では、「モナドノック」;monadnock)と呼びます(文献5)。
早池峰山は典型的な残丘地形とも言えます(文献1)。
2)「早池峰複合岩類」地帯について
第(1)節では、早池峰山とその隣の薬師岳の地質を説明しましたが、早池峰山の周辺は実は、蛇紋岩だけでできているのではありません。産総研「シームレス地質図v2」や(文献5−a)によると、早池峰山を含むゾーンは、蛇紋岩以外に、はんれい岩、玄武岩、角閃岩など、様々な岩石が混在しています。
このゾーンは、以前は「早池峰構造帯」と呼ばれており、「南部北上帯」と「北部北上帯」との間を分ける大きな地質境界と考えられていました。また第3節で説明する「根田茂帯(ねだもたい)」の部分も、元々は「早池峰構造帯」の一部と考える学説もあったようです(文献8)。
しかし、類似の地質が、北上山地のあちこち(主に「南部北上帯」主要部の北側(=早池峰山付近:以下「早池峰ゾーン」と略す)、東側(=釜石市の西方:以下「釜石ゾーン」と略す)、西側(=花巻市の東方、宮守地区:以下「宮守ゾーン」と略す))にまとまって分布していることが解りました。
一方で、早池峰ゾーンと、盛岡市付近までの間の、根田茂(ねだも)地域は、早池峰構造帯とは別の地質帯と考えられる地質学的見解がでてきました(文献8)。
そこで最近では「早池峰構造帯」という用語は使われなくなり、かわりにこれらの複雑な構成をもつ地質群を「早池峰複合岩類」と呼ぶようになったようです(文献6−a)、(文献8)。
「早池峰複合岩類」が分布する3つのゾーンの位置関係ですが、北西から南東へと延びる形の「早池峰ゾーン」の南東延長部に「釜石ゾーン」が位置しています。途中で白亜紀の花崗岩体が遮っていますが、元々は一帯の帯状構造を持っていたと推定されています。
また「宮守ゾーン」は「早池峰ゾーン」の南西部に位置していますが、「宮守ゾーン」の東側には左横ずれ型の古い断層(日詰(ひずめ)−気仙沼断層)があり、その断層の活動により現在の位置に移動したと考えられています。なので、その断層が活動する以前は、「早池峰ゾーン」の北西部に位置して連続していた、と推定されています。
早池峰複合岩類はそもそも、どういうメカニズムで構成されたのかは、まだ良く解っていないようです。また周辺の地帯(地体)で、超大陸・ゴンドワナに起源を持つ「南部北上帯」主部、石炭紀の付加体である「根田茂帯」、ジュラ紀の付加体である「北部北上帯」との関係も不明です。
「宮守ゾーン」のはんれい岩体の年代測定から、形成時期は古生代初期の「オルドビス紀」(約4.9-4.4億年前)に形成されたと推定されています(文献6−a)、(文献8)。
(文献6−b)では、海洋プレート沈み込み帯で形成されたと推定していますが、特に根拠は示されていません。
(文献7)では、早池峰複合岩類の岩石の化学分析を元に、早池峰複合岩類は、オフィオライト(文献9)の一種であり、当時(オルドビス紀を意味すると思われる)の島弧―大陸縁辺部、特に背弧海盆に伴って形成された岩石類、と推定しています。
(文献8)は、早池峰複合岩類と、「根田茂帯」(ねだもたい)に関して総合的に考察した文献で、早池峰複合岩類に関する最も詳しい論文ですが、ここでも形成過程についてはあまり触れられてなく、「沈み込み帯に関連して形成されたオルドビス紀のオフィオライトと考えられる」、と簡単に記載されているだけです。
(文献9)は、オフィオライト研究の日本での第一人者 石渡先生のホームページですが、ここでいう「宮守ゾーン」は、「不完全型のオフィオライト」としています。
いずれにしろ、「早池峰複合岩類」分布ゾーンは、古生代初期に形成され、いまだその形成過程が明らかでない、謎の多い地域といえます。
このゾーンは、以前は「早池峰構造帯」と呼ばれており、「南部北上帯」と「北部北上帯」との間を分ける大きな地質境界と考えられていました。また第3節で説明する「根田茂帯(ねだもたい)」の部分も、元々は「早池峰構造帯」の一部と考える学説もあったようです(文献8)。
しかし、類似の地質が、北上山地のあちこち(主に「南部北上帯」主要部の北側(=早池峰山付近:以下「早池峰ゾーン」と略す)、東側(=釜石市の西方:以下「釜石ゾーン」と略す)、西側(=花巻市の東方、宮守地区:以下「宮守ゾーン」と略す))にまとまって分布していることが解りました。
一方で、早池峰ゾーンと、盛岡市付近までの間の、根田茂(ねだも)地域は、早池峰構造帯とは別の地質帯と考えられる地質学的見解がでてきました(文献8)。
そこで最近では「早池峰構造帯」という用語は使われなくなり、かわりにこれらの複雑な構成をもつ地質群を「早池峰複合岩類」と呼ぶようになったようです(文献6−a)、(文献8)。
「早池峰複合岩類」が分布する3つのゾーンの位置関係ですが、北西から南東へと延びる形の「早池峰ゾーン」の南東延長部に「釜石ゾーン」が位置しています。途中で白亜紀の花崗岩体が遮っていますが、元々は一帯の帯状構造を持っていたと推定されています。
また「宮守ゾーン」は「早池峰ゾーン」の南西部に位置していますが、「宮守ゾーン」の東側には左横ずれ型の古い断層(日詰(ひずめ)−気仙沼断層)があり、その断層の活動により現在の位置に移動したと考えられています。なので、その断層が活動する以前は、「早池峰ゾーン」の北西部に位置して連続していた、と推定されています。
早池峰複合岩類はそもそも、どういうメカニズムで構成されたのかは、まだ良く解っていないようです。また周辺の地帯(地体)で、超大陸・ゴンドワナに起源を持つ「南部北上帯」主部、石炭紀の付加体である「根田茂帯」、ジュラ紀の付加体である「北部北上帯」との関係も不明です。
「宮守ゾーン」のはんれい岩体の年代測定から、形成時期は古生代初期の「オルドビス紀」(約4.9-4.4億年前)に形成されたと推定されています(文献6−a)、(文献8)。
(文献6−b)では、海洋プレート沈み込み帯で形成されたと推定していますが、特に根拠は示されていません。
(文献7)では、早池峰複合岩類の岩石の化学分析を元に、早池峰複合岩類は、オフィオライト(文献9)の一種であり、当時(オルドビス紀を意味すると思われる)の島弧―大陸縁辺部、特に背弧海盆に伴って形成された岩石類、と推定しています。
(文献8)は、早池峰複合岩類と、「根田茂帯」(ねだもたい)に関して総合的に考察した文献で、早池峰複合岩類に関する最も詳しい論文ですが、ここでも形成過程についてはあまり触れられてなく、「沈み込み帯に関連して形成されたオルドビス紀のオフィオライトと考えられる」、と簡単に記載されているだけです。
(文献9)は、オフィオライト研究の日本での第一人者 石渡先生のホームページですが、ここでいう「宮守ゾーン」は、「不完全型のオフィオライト」としています。
いずれにしろ、「早池峰複合岩類」分布ゾーンは、古生代初期に形成され、いまだその形成過程が明らかでない、謎の多い地域といえます。
3)「根田茂帯」について
「根田茂帯(ねだもたい)」という地帯(地体)名は、実は私も、文献6ーc)を読むまで、聞いたこともありませんでした。私の持っている地質学関係の図書で「根田茂帯」の記載があるのは、文献6)のみでした。
文献6―c)によると、文献8)で永広先生、鈴木先生が初めて提唱された地帯(地体)名で(2003年)、その後、日本の地質学界で定着した「地帯(地体)」名のようです。
場所は、北上山地の主峰、早池峰山の北西部から、盛岡市付近までの、長さ約40km、幅が約10kmのごくごく小さいゾーンです(文献6−c)。
また「根田茂(ねだも)」という変わった名前は、この地域の地名で、地理院地図で見ると、盛岡市中心部から南西約15kmの山中に、根田茂(ねだも)集落があり、またその近くに根田茂川(ねだもがわ)が流れています。
文献6−c)によると、「根田茂帯」は、古生代後期の石炭紀(約3.6-3.0億年前)に形成された付加体と考えられています(年代は、放散虫化石により決定)。
構成岩石は玄武岩、チャート、凝灰岩、泥岩/凝灰岩互層、砂岩/泥岩互層などです。
また全体に、低圧〜高圧型の変成作用を受けているようです。
日本列島の多くは、大陸縁辺域での海洋プレート沈み込み帯で形成された付加体や、火成岩で形成されています。
そのうち、「根田茂帯」を除くと、古生代末の「ペルム紀」(約2.5-2.0億年前)の付加体が最も古い付加体です。具体的には西南日本内帯に、「秋吉帯」、「超丹波帯」という2つのペルム紀付加体があります。
「根田茂帯」はそれより一時代古い「石炭紀」の付加体として日本列島で唯一の存在であるうえ、周辺の地帯(地体);(超大陸・ゴンドワナ由来のテレーンである「南部北上帯」、ジュラ紀付加体である「北部北上帯」)との関係も不明で、前節の「早池峰複合岩類分布ゾーン」と並び、謎の多い地域と言えます。
文献6―c)によると、文献8)で永広先生、鈴木先生が初めて提唱された地帯(地体)名で(2003年)、その後、日本の地質学界で定着した「地帯(地体)」名のようです。
場所は、北上山地の主峰、早池峰山の北西部から、盛岡市付近までの、長さ約40km、幅が約10kmのごくごく小さいゾーンです(文献6−c)。
また「根田茂(ねだも)」という変わった名前は、この地域の地名で、地理院地図で見ると、盛岡市中心部から南西約15kmの山中に、根田茂(ねだも)集落があり、またその近くに根田茂川(ねだもがわ)が流れています。
文献6−c)によると、「根田茂帯」は、古生代後期の石炭紀(約3.6-3.0億年前)に形成された付加体と考えられています(年代は、放散虫化石により決定)。
構成岩石は玄武岩、チャート、凝灰岩、泥岩/凝灰岩互層、砂岩/泥岩互層などです。
また全体に、低圧〜高圧型の変成作用を受けているようです。
日本列島の多くは、大陸縁辺域での海洋プレート沈み込み帯で形成された付加体や、火成岩で形成されています。
そのうち、「根田茂帯」を除くと、古生代末の「ペルム紀」(約2.5-2.0億年前)の付加体が最も古い付加体です。具体的には西南日本内帯に、「秋吉帯」、「超丹波帯」という2つのペルム紀付加体があります。
「根田茂帯」はそれより一時代古い「石炭紀」の付加体として日本列島で唯一の存在であるうえ、周辺の地帯(地体);(超大陸・ゴンドワナ由来のテレーンである「南部北上帯」、ジュラ紀付加体である「北部北上帯」)との関係も不明で、前節の「早池峰複合岩類分布ゾーン」と並び、謎の多い地域と言えます。
(参考文献)
文献1)小泉 著
「日本の山ができるまで」 エイエンドエフ社 刊 (2020)
のうち、第5部のうち、「早池峰山」の項
文献2)西本 著
「観察を楽しむ、特徴がわかる 岩石図鑑」ナツメ社 刊 (2020)
のうち、「蛇紋岩」、「かんらん岩」の各項
文献3) 波多野、増沢 「白馬山系蛇紋岩地の土壌特性と高山植物群落」
日本生態学会誌 第58巻 、p199-204 (2008)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/seitai/58/3/58_KJ00005106553/_pdf
文献4)小泉、清水 編
「山の自然学入門」古今書店 刊 (1991)
のうちの、No10 「早池峰山」の項
文献5)ウイキペディア 「残丘」の項
2021年5月 閲覧
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AE%8B%E4%B8%98
文献6) 日本地質学会編
「日本地方地質誌 第2巻 東北地方」朝倉書店刊 (2017)
のうち、以下の各項
文献6−a) 4−2章「南部北上帯」のうち、4-2-2-d-1-(1)項
「早池峰複合岩類」の項
文献6−b)3−1章「(東北地方の)地質構造発達史、
先新第三紀の構造発達史」のうち、
3−1−2−c項 「南部北上帯北縁部」の項
文献6−c)4−3章「根田茂帯」の項
文献7)吉田、蟹沢、永広
「北上山地、前期古生代 早池峰複合岩類の地球化学」
(おそらく、日本地質学会 発表用 レジュメ) (1996)?
https://www.jstage.jst.go.jp/article/geosocabst/1996/0/1996_374_1/_pdf
文献8)永広、鈴木
「早池峰構造帯とは何か ―早池峰構造帯の再定義と根田茂帯の提唱」
構造地質 第47巻 p13-21 (2003)
http://struct.geosociety.jp/pub/trgj/47/4702.pdf
文献9) ネット情報
石渡研究室 ホームページのうち、「オフィオライトのページ」
2021年5月 閲覧
http://earth.s.kanazawa-u.ac.jp/ishiwata/ophiol_J.htm
「日本の山ができるまで」 エイエンドエフ社 刊 (2020)
のうち、第5部のうち、「早池峰山」の項
文献2)西本 著
「観察を楽しむ、特徴がわかる 岩石図鑑」ナツメ社 刊 (2020)
のうち、「蛇紋岩」、「かんらん岩」の各項
文献3) 波多野、増沢 「白馬山系蛇紋岩地の土壌特性と高山植物群落」
日本生態学会誌 第58巻 、p199-204 (2008)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/seitai/58/3/58_KJ00005106553/_pdf
文献4)小泉、清水 編
「山の自然学入門」古今書店 刊 (1991)
のうちの、No10 「早池峰山」の項
文献5)ウイキペディア 「残丘」の項
2021年5月 閲覧
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AE%8B%E4%B8%98
文献6) 日本地質学会編
「日本地方地質誌 第2巻 東北地方」朝倉書店刊 (2017)
のうち、以下の各項
文献6−a) 4−2章「南部北上帯」のうち、4-2-2-d-1-(1)項
「早池峰複合岩類」の項
文献6−b)3−1章「(東北地方の)地質構造発達史、
先新第三紀の構造発達史」のうち、
3−1−2−c項 「南部北上帯北縁部」の項
文献6−c)4−3章「根田茂帯」の項
文献7)吉田、蟹沢、永広
「北上山地、前期古生代 早池峰複合岩類の地球化学」
(おそらく、日本地質学会 発表用 レジュメ) (1996)?
https://www.jstage.jst.go.jp/article/geosocabst/1996/0/1996_374_1/_pdf
文献8)永広、鈴木
「早池峰構造帯とは何か ―早池峰構造帯の再定義と根田茂帯の提唱」
構造地質 第47巻 p13-21 (2003)
http://struct.geosociety.jp/pub/trgj/47/4702.pdf
文献9) ネット情報
石渡研究室 ホームページのうち、「オフィオライトのページ」
2021年5月 閲覧
http://earth.s.kanazawa-u.ac.jp/ishiwata/ophiol_J.htm
永広、鈴木著
論文正式名称は
「早池峰構造帯とは何か ―早池峰構造帯の再定義と根田茂帯の提唱」
論文正式名称は
「早池峰構造帯とは何か ―早池峰構造帯の再定義と根田茂帯の提唱」
このリンク先の、7−1章の文末には、第7部「東北地方の山々の地質」の各章へのリンクを付けています。
第7部の他の章をご覧になりたい方は、どうぞご利用ください。
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【書記事項】
初版リリース;2021年5月5日
△改訂1;文章確認、第7ー1章へのリンクを追加、書記事項追記
△最新改訂年月日;2021年12月29日
△改訂1;文章確認、第7ー1章へのリンクを追加、書記事項追記
△最新改訂年月日;2021年12月29日
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