(1)調査結果

図2−2−1にトレンチ調査地点を示す.また図2−0−2にはトレンチ実施地点付近の平板測量による平面図(縮尺1/500)を示す.調査地点は,浦臼市街より西に約2kmの地点で,「日本の活断層」(活断層研究会,1991)による「樺戸断層群」のセグメントcの中央部(札的内川沿い)にあたる.

調査地点は札的内川沿いに地形面が下流側に撓み下がる部分であり,この部分では下流側(東側)傾斜の崖が北東−南西方向に連続している.伏島・平川(1996)によれば,この地形面は完新世面(Ho)にあたる.トレンチはこの完新世面の崖の連続方向(北東−南西方向)に直交する方向(北西−南東方向)に配置し,崖の中腹から末端部の50m間を掘削した.

(2)トレンチ断面の層序

トレンチの集成写真を写真2−2−1写真2−2−2写真2−2−3に,スケッチ図を図2−2−2に,地層区分図を図2−2−3に示す.また,表2−2−1に層序表を示す.

浦臼地区トレンチ断面に見られる層序は,おおまかに下位より以下の8層に分かれる.以下に各地層の概要を示す.

なお,トレンチ部の地層中にはチャネル充填堆積物が多数分布しており,各チャネル充填堆積物間の直接の層序関係が不明な部分がある.このような地層については,上下層との切り切られの関係から対比をおこなった.

1)第1層 (シルト・礫互層)

第1層は[S0−S30],[N0−N28]の区間に分布し,シルトおよび礫層からなる.シルト(厚さ5〜100cm)および礫層(厚さ10〜50cm)の水平な互層をなす部分が主体をなす.層厚は,トレンチ断面で本層の基底部が確認できないため不明であるが,トレンチ断面では最大2.5m以上の層厚を示す.本層は,[S23−S30],[N23−S28]の区間では斜交成層した砂礫層に移化するため,平行層理部を1a層,斜交成層した部分を1b層と細分した.以下に各層についてまとめる.

<1a層>

1a層は下部では礫層優勢のシルト・礫互層であるが,上部ではシルト層が優勢になる.

1a層の礫層は,中礫〜細礫主体であるが一部粗粒砂〜細粒砂の薄層へ移化し,この部分では斜交葉理がみられる([N18−N20]および[N7−N8]区間).礫層の基質はシルト〜細粒砂である.シルト層は淡い黄褐色を呈すシルトからなる.層厚は250cm以上である.

<1b層>

1b層は,トラフ型斜層理の発達した砂礫・シルト層で,セットの厚さは10〜50cmである.[S23−S27.5],[N23−S28]の区間に分布し,1a層と指交関係で接する.

2)第2層(礫層主体) 

第2層は[S15−S43],[N23−N43]の区間に分布し,第1層を切ってこれを覆う砂礫層である.本層は起点側(北西側)で第1層をオーバーラップ状に覆う(南側法面[S15−S21]区間)が,終点側へ向かうにしたがって([S24−S29],[N23−N28]区間)第1層をチャネル状に切り,[S30]および[N28]で第1層との地層境界はトレンチ底面以深に没する. 第2層はチャネル充填礫層と斜交層理を持つ礫層からなり,その層相およびチャネル充填物の切り切られの関係から,下位から2a層,2b層,2c層,2d層および2d'層に細分される.

また,起点側の[S5−S10],[N2−N9]には第1層をチャネル状に切り込む砂礫層が分布している.この地層と第2層との層序関係は不明であるが,第1層を切ることから,ここでは2'層とし,第2層と対比することにする.以下に,各地層についてまとめる.

<2a層>

2a層は中礫主体で,基質は中粒砂〜細粒砂である.全体に無構造だが,一部に弱い斜交葉理が認められる.層厚は140cm以上である.

<2b層>

2b層は第1層,2a層を切る下に凸の形をしたチャネル充填礫層である.中礫主体で,基質は中粒〜細粒砂,斜層理がみられる.層厚は最大100cmである.

<2c層>

2c層は第1層,2b層を切る下に凸の形をしたチャネル充填礫層である.中礫主体の礫支持礫層で,基質は中粒砂〜細粒砂である.層厚は最大100cmである.

<2d層>

2d層は第1層,2a層,2b層および2c層を切る.シルト・細粒砂および細礫層からなる.両者は指交関係にあるが,本層上部に向かうにしたがってシルト・細粒砂が優勢となる.シルト〜細流砂は斜層理をなし,細礫,粗粒砂および中粒砂を含む.また,一部腐植質シルトの薄層が介在する.層厚は10〜80cmである.

<2d'層>

2d'層は[S42]付近および[N40−43]区間に分布する.下位との関係は不明であるが,第3層が本層を切ることから,2d層に対比する.2d'層は平板型斜交葉理,級化成層が認められる礫層である.細礫が主体をなし,基質は細粒砂である.層厚は120cm以上である.

<2'層>

2'層は[S5−S10]および[N2−N9]区間に分布し,第1層を切る下に凸の形をしたチャネル充填礫層である.中礫主体で,基質は中粒〜細粒砂で,斜層理がみられる.

3)第3層(礫層)

第3層は[S31−S42],[N34−N42]区間に分布し,2a層,2d層および2d'層を覆う.本層は中礫主体とする礫層であり,基質は中粒砂〜細粒砂である.全体に堆積構造をもたないが,一部に弱い斜交葉理がみられる.また,[S36]に大きい木片が確認できた.

一方,起点側の[S0−S5]および[N0−N5]区間には,2'層をチャネル状に削り込む砂礫層が分布する.この地層と第3層との層序関係は不明であるが,この地層が2'層を切ることから,第3層に対比させ3'層とする.3'層は第1層,2'層を切り,下に凸の形をしたチャネル充填礫層である.中礫主体で,基質は中粒〜細粒砂である.層厚は130〜160cmである.

4)第4層(シルト・礫層)

第4層は[S35−S50]および[N37−N50]区間に分布し,第3層および2d'層を覆う.本層はシルト優勢のシルト・礫層の互層が主体をなすが,層相によって4a,4b,4c,4d層に細分される.以下に各層についてまとめる.

<4a層>

4a層は第3層を切るチャネル充填礫層である.中礫主体で,基質は中粒砂〜細粒砂である.斜交葉理が認められる.層厚は60cmである.

<4b層>

4b層は第3層,4a層を覆うシルト層で,細礫,粗粒砂〜細粒砂の薄層が一部介在する.本層は平行もしくは平板型斜交葉理,級化成層が発達する.層厚は200cmである.

<4c層>

4c層は北側法面のみに分布する下に凸の形態を持つチャネル充填礫層である.本層は4b層中に介在するため4b層と同時異相である.中礫主体で,基質は中粒砂〜細粒砂である.層厚は120cmである.

<4d層>

4d層は南側法面のみに分布する礫層で,4b層から指交漸移している.本層は中礫主体で,基質は中粒砂〜細粒砂であり,斜交葉理が発達する.層厚は120cmである.

5)礫層(第5層)

第5層は層相および分布域から,[N44−N50]および[S43−S50]区間に分布する平行層理をもつ礫層(5a層)と,[N31−N42]および[S28−S38]区間に分布するチャネル充填礫層(5b,5c,5d層)に細分される.

<5a層>

5a層は4b層を覆う礫層である.中礫主体で基質は中粒砂〜細粒砂である.[S47−S50]区間および終点部(東側)法面では,層厚10〜20cm程度のシルト層を挟む.[N46−N50],[S44−S50]区間および終点部(東側)法面では,平行層理が認められるが,[N44−N46]および[S43−S44]区間では無層理である.層厚は80cmである.

<5b,5cおよび5d層>

5b,5cおよび5d層は,下に凸の形態をもつチャネル充填礫層で,5b層は第3層,第4層を,5c層は2d層,第3層,5b層を,5d層は2d層,5c層をそれぞれ切る.礫は中礫〜細礫,基質は中粒〜細粒砂である.層厚は,5b層で120cm,5c層で160cm,5d層で100cmである.

6)第6層(砂質シルト層)

第6層は,[N30−N34],[S26−S28],[N45−N50],[S43−S49],および終点部(東側)法面の各区間に分布し,2d層,5a層,および5d層を切る.本層は,黄褐色砂質シルトが主体をなすが,中礫〜細礫,粗粒砂〜中粒砂を含む.層厚は20cmである.

7)第7層(シルト層)

第7層は[N45−N49]区間および終点部(東側)法面に分布し,第6層を覆うシルト層である.なお,南側法面には分布していない.灰色〜黄褐色シルトからなり,厚さは約10cmである.

8)第8層(耕作土層)

第8層は地形面にほぼ沿ってトレンチ全断面に分布し,第1層〜第7層を覆う.本層はグライ化した耕作土層で,中礫を伴う.層厚は20〜70cmで,耕作によって人工的に乱されている.

(3)トレンチの地質分布と地質構造

1)地質分布

トレンチ起点側および終点側にシルト層と礫層の水平な互層(第1層・第4層)が分布する.また,トレンチの中央部ではこれらの地層を切り込んで斜交層理の発達した砂礫層およびチャネル充填礫層が(第2層・第3層・第4層・第5層・第6層)分布する.したがって,以下の3区間毎に区分して各地層の分布形態をまとめる.なお,第8層(耕作土層)は現地形面にほぼ平行に分布するため,記載を省略する.

・A区間([S0− S30],[N0− N29]):互層部主体区間

・B区間([S30−S43],[N29−N45]):主として斜交成層した砂礫層とチャネル充填礫層からなる区間

・C区間([S43−S50],[N45−N50]):互層部主体区間

I)A区間([S0− S30],[N0− N29])

A区間は主に第1層からなるが,起点側([S0−S10]・[N0−N9]区間)ではチャネル充填堆積層(2'層および3'層)が第1層を切り込んで覆っている.この区間を除くと,第1層の上面境界は起点側からほぼ水平に分布している.しかし,南側法面[S16]および北側法面[N22]地点から南東側へ10〜22゜で傾斜する.

この南東側へ傾斜する部分は,第2層がチャネル状に切り込んで第1層を覆う区間である.しかし,以下に示すように,この間の1a層中の礫層とシルト層の境界は,南側法面[S14]および北側法面[N22]から南東側へ傾斜する傾向が認められ,第1層上面境界と調和的な構造を示す.

○ 南側法面 [S 0〜S14]:ほぼ水平(0゚)

          [S14〜S21]:3゚〜5゚南東傾斜

           [S18〜S30]:8゚〜12゚南東傾斜

○ 北側法面 [N 0〜N21]:ほぼ水平(0゚)から3゜南東傾斜

          [N21〜N29]:15゚南東傾斜

ii)B区間([S30−S43],[N29−N45])

本区間は,第2層,第3層,第4層および第5層からなり,斜交層理のみられる砂礫層とチャネル充填礫層で特徴づけられる区間である.各層の分布形態については,上位層の削り込みによって不明な点も多い.そこで地層の下面境界(基底面)に着目し,以下にその特徴について述べる.

<第2層>

第2層は前述のA区間末端付近([S16−S30]・[N23−N29]間)で第1層をチャネル状に切って分布し,第2層の下面境界は傾斜約20゜で南東に傾斜している,また[S41−S43],[N42−N44]では傾斜約50〜60°で北西に傾斜している.一方[N29−N41],[S30−S36]では下面境界がトレンチ法面より下側になり,確認できない.

下面境界が確認できない部分があるため,正確な形態は不明であるが,第2層の下面境界はB区間の起点側で南東傾斜,終点側で北西傾斜であり,下に凸の形状を示す.このことは,B区間の第2層の分布形態が盆状であることを示す.

<第3層>

南側法面では,第3層の下面境界は起点側の[S31−S34]では緩く南東傾斜,[S34−S36]では傾斜約30°で南東傾斜,終点側の[S41−S42]で傾斜約70°で北西傾斜であり,第2層同様,下に凸の形状を示す.[S39−S41]では,下面境界がトレンチ法面より下側になり確認できない.第3層は,少なくとも南側法面では盆状の分布形態を示す.

北側法面では,第3層の下面境界は[N34−N39]では南東傾斜,[N40−N42]では北西傾斜となり,下に凸の形状を示すが,全体に傾斜が緩くほぼ水平に近い.

<第4層>

B区画の第4層は[N37−N45],[S35−S43]に分布する.側方変化が激しく,4b層は4d,4c層へ指交漸移する.第4層の下面境界は,2m前後の波長で波打つような形状をなす.第4層上面は,第8層と接して地形面にほぼ平行な形状をなしている.

<第5層>

B区間には,5b層,5c層,5d層が分布する.下位より5b層,5c層,5d層と積み重なるように分布している.それぞれの下面境界は下に凸の形状を示し,第5層は盆状の分布形態を示す.下面境界の最下端は,5d層で[N32]・[S29],5cで[N33−N34]・[S30],5b層で[N35−N36]・[S34]である.第8層が覆う上面は,地形面と平行になっている.

以上述べたように第2層,第3層(南側法面のみ),第5層のトレンチ断面での下面境界は下に凸の形状を示し,各層の分布形態は盆状を示す.

Iii)C区間([S43−S50],[N45−N50])

C区間は,B区間には北西傾斜の不連続面で接している.この不連続面より南東側では第4層,第5層,第6層,第7層が分布しており,これらは水平に分布する.

2)地質構造

I)不連続面付近の構造

前述のようにトレンチ南東端に近い[S42−S44],[N43−N45]間の部分で4b層のくい違いによって示される不連続面がみられる.この不連続面付近の詳細スケッチ図を図2−2−4および図2−2−5に示す.なお埋め戻し時に,区間[S39−S43]と[N41.5−N43.5]において約1.5mさらに掘り下げたが,その部分のスケッチも示す.

不連続面全体の走向・傾斜は,ENE−WSW・40゚Nで,4b層がこの面を境に食い違っており,北西側の4b層が80cm程度ずれ上がったような産状を示す.各法面の不連続面の形態を以下に示す.

・南側法面

[S40.8,65.6]より法面下方  :不連続面が不明瞭で傾斜不明.斜交葉理の発達した礫層が分布する.葉理の方向のずれは確認できない.

[S40.8,65.6]〜[S41.3,66.3]間:60゜北傾斜.2d'層(北西側)と4b層(南東側)が接する.礫が不連続面沿いに配列する.

[S41.3,66.3]〜[S41.8,66.4]間:20゜北傾斜.2d'層(北西側)と4b層(南東側)が接する.礫が不連続面沿いに分布する.

[S41.8,66.4]〜[S42.3,66.7]間:40゜北傾斜.2d'層(北西側)と4b層(南東側)が接する.礫が不連続面沿いに分布する.  

[S42.3,66.7]〜[S43.2,68.7]間:64゜北西傾斜.4b層(北西側)と4b層・5a層(南東側)が接する.南東側の第5層の礫が不連続面に沿って垂れ下がった様な形状を示す.

・北側法面

[N42.8,66]より法面下方  :不連続面が不明瞭で傾斜不明.無堆積構造の礫が分布する.

[N42.8,66]〜[N43.3,66.6]間 :50゜北傾斜.2d’層(北西側)と4b層(南東側)が接する.

[N43.3,66.6]〜[N43.4,67.4]間:70゜北傾斜.4c層(北西側)と4b層(南東側)が接する.

[N43.4,67.4]〜[N45.7,68.2] 間:30゜北傾斜.4b層・4c層(北西側)が4b層・5a層・第6層(南東側)と接する.また,北西側4c層の礫層および4b層は,不連続面に沿って屈曲している様な形状を示す.

以上のように,不連続面の傾斜は部分によって大きく変わる.特に,北西側が礫層(2d'層・4c層)となる部分では,傾斜が緩くなる傾向がみられる.また,礫が不連続面沿いに配列している部分が多くみられる.

そのほか,この不連続面の周辺では変形に伴うような様々な地質構造が認められる(図2−2−4および図2−2−5参照).以下に不連続面の南東側および北西側のそれぞれの地質構造について述べる.

<南東側>

南側法面では,不連続面付近で5a層下部の礫が不連続面に沿って下位の層に入り込んでおり,全体として5a層が垂れ下がったような形状をなす.また,南側法面の第6層に含まれる砂礫部が同様に不連続面に沿って垂れ下がった様な形状を示す.

北側法面の4b層は全体に不連続面に沿って撓み下がっており,挟在する砂礫層の形態はシンセチック正断層にみられるような構造に類似する.

なお,5a層は平行葉理をもつが,不連続面に近い[N44−N46]および[S43−S44]の区間で無堆積構造の礫層に変わる.

<北西側>

南側法面では4b層(シルト層)中に発達する斜交葉理が不連続面に近づくにしたがって,下に凸の形状となり,不連続面近傍(10〜20cm)ではこれらの堆積構造が消失する.

北側法面では,不連続面付近で4c層の礫が引きずれられるように下位の層に取り込まれており,それに伴い,礫が巻き込まれるように回転している.北側法面上方の4c層より上位の4b層も不連続面付近で,引きずられたように分布しているが,その部分には弱いラミナが層理面にほぼ平行にみられ,引きずられた痕跡はない.

以上のように,不連続面の周辺では,北側法面・南側法面ともに礫の移動・堆積構造の消失・変形に伴う構造が多くみられ,正断層による変形と逆断層による変形の両者が認められる.

Ii)その他の地質構造

[S25−S26]・[S28−S29]の区間に,小規模で高角度の正断層がみられる.第2層,1b層を切っていて,この断層のみかけ上の変位量は第2層で10cm程度である.

(4)試料分析結果

1)放射性炭素年代測定

放射性炭素年代測定は,4試料について実施した.

表2−2−2に,放射性炭素年代測定結果の一覧表を示す.

2)花粉分析

採取した花粉分析試料については19試料を処理したが,化石花粉が得られたのはS6−1,S14−1,S14−4,S43−1,N45−2,N47−1,N47−2の7試料である.そのうち,木本花粉の総数が200個に達した試料はN47−1,N47−2の2試料のみであった.化石花粉産出個数および産出率を Species

Chartとして表2−2−3に示した.

次に,試料別に化石花粉群の特徴を述べる.

[S6−1]カバノキ属とハンノキ属が高率で,エゾマツ・アカエゾマツやトドマツ,ハイマツなどの針葉樹と冷温広葉樹のニレ属を伴う.湿原性のウラボシ科,オシダ科を含む単溝型シダ胞子を多産するので,ハンノキ属は湿原に生育するハンノキ(Alnus japonica)であろう.

[S14−1]エゾマツ・アカエゾマツやハイマツ,ハンノキ属,カバノキ属が高率で,冷温帯広葉樹のシナノキ属,クルミ属,ニレ属を低率に伴う.単溝型シダ胞子を多産するほか,産出する湿原性草本類が比較的多くなる.

[S14−4]高率なエゾマツ・アカエゾマツやハイマツ,トドマツ,カバノキ属にニレ属,ハンノキ属を伴う.第三系からの二次堆積と見られる北海道に自生しないツガ属を6.5%産する.ゼンマイ科,単溝型のシダが比較的多い.

[S43−1]化石の保存状態が悪く,産出数も少ない.花粉群の特徴はハンノキ属,カバノキ属,ニレ属が比較的高率で,針葉樹を伴う.草本類,シダ類に乏しい.

[N45−2]浦臼トレンチのS14−4の組成に類似する.草本類は草原性のハナシノブ,キク亜科などが低率ながら生じている.

[N47−1]上記の針葉樹とカバノキ属,ハンノキ属が多いが,コナラ属,シナノキ属,ウコギかがやや増える.草本類は種類が豊富で産出率も高く,湿原性のゼンマイ科,ギボウシ属,ミクリ属,タデ属,単溝類を含む.

[N47−2]N47−1に類似した花粉群である.