【成層火山(古期外輪山溶岩類)の時代】(図6A)

 箱根の噴火は今から四〇万年前に始まった。箱根のすぐ南にある湯河原火山の噴火は終末期に達し、その成層火山体の山頂部で大水蒸気爆発があり、山頂部は崩壊し、直径三~四キロメートルの爆発カルデラが生じていた。現在の箱根付近は早川凝灰角礫岩層や足柄層群よりなる標高一〇〇~四〇〇メートルの起伏のゆるやかな山地であった。久野が金時山ー幕山構造線と呼んだ北西ー南東方向の断裂が開口し、そこからマグマが噴出して激しい噴火が始まった。噴火初期はおもに玄武岩質集灰岩、溶岩の噴火が多く、その後は安山岩質火砕岩や溶岩の噴火が卓越した。久野は初期の玄武岩質の岩相にOS1(Old Somma 1)、他の部分をOS2(Old Somma 2)に区分した。

 箱根は富士や伊豆大島の火山と比較すると側火山の数は少ない。この時代に金時山―幕山構造線に沿って金時山、幕山を含め八個の側火山が生じた。この構造線と須雲川が交わる付近では北西―南東方向の岩脈が多数認められる。箱根バイパスの建設工事で山腹が切り取られた際、久野は幅二キロメートルの地帯に平均の厚さ二・八五メートルの岩脈が二一五枚もあることを認め、この岩脈貫入によって成層火山体は六一二メートルも横に押し広げられたことを明らかにした。

 小田原海岸に立って、大観山から真鶴半島にのびる外輪山の稜線をたどると、聖岳付近が猫背のように盛り上がりをしているのがわかる。金時山―幕山構造線に沿って貫入した岩脈や側火山噴出物が猫背の稜線をつくる原因になっている。この付近の外輪山斜面からこぶ状にとびだしている聖岳(八三八メートル)は潜在溶岩円頂丘で、割れめに沿って上昇してきたマグマが地表に現れずに地下で止まったものと説明されている(久野 一九五二)。多数の岩脈が貫入している地域は岩脈により地下水脈が断たれているため、地温はあっても温泉は得られない。須雲川の中流部にある畑宿、須雲の両地区で温泉ボーリングが試みられたが成功していない理由はこれらの岩脈による。
 現在見られる古期外輪山溶岩類全体の厚さは須雲川中流部で七〇〇メートル、外輪山壁で五〇〇メートルあり、噴出物全体の三〇パーセントが溶岩、他は火砕岩類である。この時代の噴火は大変激しい爆発をくりかえした。箱根東方二〇キロメートルの大磯丘陵には偏西風により運ばれた箱根起源の火山灰が累計二〇〇メートルもの厚さで堆積している。その九〇パーセントは古期外輪山時代に噴出した。そして噴出の激しさを物語っている。
 四方になだらかに広がる火山斜面(火山源面)を滑らかに空中にたどり標高約二七〇〇メートルの円錐形成層火山を久野が想定したことはすでに述べた。この大型成層火山体の体積は約一三〇立方キロメートルと推定されている。

図6 箱根火山成長の久野モデル(久野 1952)

表6 箱根火山層序 (久野 1952)に年代資料を加えた)

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※本文書は昭和61年発行の『箱根温泉史』記載事項です。現在の事実とは異なる部分があります。

【古期カルデラの形成】(図6B、C)

 今から二五万~一八万年前、大量の軽石流の噴出を伴う破局的大噴火が三、四回行われた(町田 一九七八)。それに伴って成層火山体の山頂部は崩壊四散した。山体中央部直径八キロメートルの部分が環状断層によって数百メートル陥没し、大型鍋状凹みカルデラが生じた。二万~三万年もするとカルデラの東壁は河川によって深く刻み込まれ、カルデラ湖の水は東に流出して相模湾に注いだ。この谷は古期外輪山溶岩類を侵食し、土台である早川凝灰角礫岩層にまで達した。
 大磯丘陵での火山灰の研究によると、軽石を噴出する爆発的噴火の時代は今から九万年前まで続く(町田 一九八二)。

図6 箱根火山成長の久野モデル(久野 1952)

表6 箱根火山層序 (久野 1952)に年代資料を加えた)

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【楯状火山の形成】(図6D)

 今から約八万年前になると、激しい爆発的な噴火から大量の溶岩を流出する噴火に変わった。溶岩の化学組成もより珪酸分に富む安山岩~デーサイトに変化した。珪酸分が増すと溶岩の粘性が大きくなり、流動しにくくなる。一方、溶岩の温度は高ければ流動性になる。この時の溶岩の温度は高く流動性が大きかったので、噴出した溶岩はカルデラ内を平頂な楯状火山体となって満たした。カルデラを満たした溶岩はカルデラ東壁を深く刻んでいた古須雲川の谷にあふれだし、その先端は小田原市風祭に達した。
 楯状火山体とカルデラ壁の接する南・北両境界線に沿って、カルデラ内に降る雨水が流出し、深い谷を刻みはじめた。早川と須雲川の誕生である。
 町田は二五万年前から始まった激しい爆発的噴火はついにマグマの水蒸気圧の低下により八万年前には総量一四立方キロメートルの流動性溶岩の噴出でしめくくられたとしている。

図6 箱根火山成長の久野モデル(久野 1952)

表6 箱根火山層序 (久野 1952)に年代資料を加えた)

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【新期カルデラ形成】(図6E)

 フィッション・トラック法の年代測定によると今から七万~五万年前、再び軽石噴出を伴う激しい噴火の時代に入った。楯状火山体の中央部で大爆発とともに総量一四立方キロメートルの軽石流を噴出させた。アブクのように発泡した軽石のマグマはカルデラから四方にあふれ出て、時速一〇〇キロメートル以上の速度で山体斜面や谷間を流れ、足柄平野を横断し、大磯丘陵の低所をこえて、秦野、伊勢原から横浜南部の戸塚にまで達した。この大爆発の直後に楯状火山の中央部に直径一〇×八キロメートルの環状割れめが生じ、火山体が陥没して、新期のカルデラが生まれた。
 楯状火山体の東側は陥没をまぬがれ、現在標高八〇〇メートルほどの平頂な孤状山稜として残された。浅間山・鷹巣山及び屏風山がそれである。新期カルデラをつくった環状断層の西側は、古期カルデラの環状断層と一致しているので、西側では新旧カルデラの二重構造をみることはできない。

図6 箱根火山成長の久野モデル(久野 1952)

表6 箱根火山層序 (久野 1952)に年代資料を加えた)

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【中央火口丘群の時代】(図6F)

 新期カルデラをつくった破局的大噴火後、箱根の噴火は爆発力がおとろえて、粘性の高い安山岩溶岩の流出に変わる。
 金時山ー幕山構造線に沿って三万年前ごろから、七個の中央火口丘が次々に生まれた。大量の軽石質火山灰を四〇万年にわたり関東地方にまき散らしてきた箱根の噴火が静穏になったのに代わって、このころから富士の噴火は激しさを増し、関東ロームと呼ばれている大量の火山灰を関東地方にまき散らすようになる。
 七個の中央火口丘の内、神山だけが成層火山で、他の小塚山、台ヶ岳、陣笠山、駒ケ岳、上二子山及び下二子山は溶岩円頂丘である。
 箱根の熱水系は成層火山神山の火道を中心に形成されている。溶岩円頂丘はそれぞれが単成火山体であり、地下水の流路となる割れめが少ないので地温があっても熱水系は育たない。

図6 箱根火山成長の久野モデル(久野 1952)

表6 箱根火山層序 (久野 1952)に年代資料を加えた)

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【芦ノ湖の誕生】(図6G)

 今から三一〇〇年前、縄文時代後期、神山の北西山腹で大蒸気爆発が発生した。爆発で崩壊した山体は大量の岩屑流となってカルデラ平原仙石原に流下した。この岩屑流によってカルデラ平原が二分され、その上流部に芦ノ湖が生じた。芦ノ湖をつくった岩屑流を神山山崩れ堆積物とよんでいる。仙石原の湿原から多数の神代木が産することは古くから知られていた。その多くは神山山崩れ堆積物中に取り込まれ、化石として残されたものである。
 C-14年代測定によれば、今から二九〇〇年前、つまり水蒸気爆発二〇〇年後、神山の爆裂火口底を押上るマグマの上昇がはじまり、小ドームができた。マグマはさらに突きあげられ、ドームの屋根を突き破って溶岩尖塔になった。この尖塔が現われた時、激しい爆発が起こり、赤熱していた溶岩は発砲しながら四散し、熱雲(高温の粉体流)となって主にカルデラ西部にひろがった。これを大涌谷火砕流と呼ぶ(大木、袴田 一九七七)。大涌谷火砕流にとりこまれ、完全に木炭化された樹木のC-14年代が二九〇〇年BPであった。
 現在、大涌谷・早雲地獄などで激しい噴気活動が見られるのはマグマの貫入がたった三〇〇〇年前まであったことによる。

図6 箱根火山成長の久野モデル(久野 1952)

表6 箱根火山層序 (久野 1952)に年代資料を加えた)

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【芦ノ湖はカルデラ湖】

 芦ノ湖は時々火口湖と紹介されることがある。火口湖はマグマの噴出した穴、つまり火口に水がたまって生じた湖をさす。カルデラは火山に生じた穴であるが、火山体が陥没、大爆発、侵食などで消失して生じた大型鍋状の凹地を指す。芦ノ湖は環状断層によって陥没したカルデラ内に神山の蒸気爆発の山崩れ堆積物で生じた堰止め湖である。したがってカルデラ湖であって、火口湖ではない。

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【箱根火山岩の岩石系列】

 久野久が箱根の研究でなしとげた極めて重要な成果は、この火山が異なる二系列の岩石群、ピジョン輝石系列と紫蘇輝石系列よりなる発見をしたことである。本書で岩石学を詳しく述べるのは適さないが、箱根学の重要な峰であるので概要を述べておこう。
 
 久野は箱根火山の岩石の何千枚もの薄片を偏光顕微鏡で調べているうちに、同じような鉱物よりなる岩石でも、その班晶輝石周辺がピジョン輝石と呼ばれるカルシウムの少ない単斜輝石の小結晶で取り囲まれている岩石とピジョン輝石の反応縁がまったくない岩石とに区分できることに気がついた。ピジョン輝石で特徴づけられる玄武岩~安山岩~デイサイトをピジョン輝石系列、ピジョン輝石を欠き、紫蘇輝石で特徴づけられる玄武岩~安山岩~デイサイトを紫蘇輝石系列の岩石と呼ぶことにした。
 ピジョン輝石系列の岩石ではカンラン石を欠き、玄武岩のように珪酸分の五二パーセント程度の岩石でもトリディマイト・クリストバライトのような珪酸鉱物を含む。紫蘇輝石系列の岩石では安山岩のように珪酸分の六〇パーセント程度の岩石でもカンラン石を持ち、その反面珪酸鉱物を欠く性質が見つかった。
 重要なことは古期外輪山溶岩と新期外輪山溶岩はピジョン輝石系列に属し、中央火口丘溶石は紫蘇輝石系列に属した。久野が野外調査で苦心した三重式火山の見方が顕微鏡と化学成分の次元でも明確に区別されたのであった。
 
 久野は両系列の岩石を生むマグマの起源を追って地球内部の研究にまで進み、今日のプレート学説の出発地点にまで近づいていた。箱根は火山学にとってこのように重要な研究を生んだ火山である。

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【芦ノ湖の逆さ杉】

 カルデラ湖である芦ノ湖底にはスギ、ヒノキ、モミなどの大樹が枯れたまま立っている。晴れて風のない日、静かな湖面に逆さ富士が写る時、水面上に出ていた湖底木の梢も湖面に反射した。これを芦ノ湖の逆さ杉と総称し、昔から知られていた。現在は、船舶の航行、漁業のために、水面下三~四メートルの深さで梢は切り取られていて、水面に反射する逆さ杉を見ることはできない。(図7)
 
 元禄三年(一六九〇)来日したドイツ人医師エンゲルト・ケンペルは翌年(一六九一)箱根関所を通過した際、芦ノ湖の逆さ杉を見た。彼の「日本誌」に芦ノ湖について「湖水は地震による陥没」とし、「無数の杉が水底より直立していて、かつ藩候の命令により潜水家がひき上げた」と記して、芦ノ湖の逆さ杉が地元で古くから話題になり、木工材料として使用されていたことを物語っている。
 
 明治三十年(一八九七)、箱根火山研究を発表した石井八万次郎、その翌年、箱根熱海両火山地質調査報文を発表した平林武などの論文にも逆さ杉の考察がある。両者とも、中央火口丘神山の大破裂で破壊された神山山体が土石流となり、仙石原に流下し、平原を二分した。平原の上流部に塞ぎ止め湖芦ノ湖が生まれた。平原に茂っていた老杉などが芦ノ湖中に没したと述べている。

 昭和四十六年、木原均は共同研究者とともに芦ノ湖の逆さ杉の調査を開始した。水中に潜って湖底木の分布や樹木の産状を観察した。湖底木の多くは根をしっかりと湖底にはり、その様子はこれらの樹木がかつてカルデラ平原を覆っていた森林の名残であると強く印象づけられた(木原生物学研究所 一九七四、山下 一九七五)。木原グループが採集した湖底木八点のC-14年代の内、四点は約一六〇〇BPとなった。湖底木の産状からすると芦ノ湖を生んだ神山の蒸気爆発と湖底木の年代はほぼ一致するはずであるから、神山の蒸気爆発は一六〇〇BP(古墳時代初期)と推定した。
 これより先、火山灰層序学(テフラ クロノロジー)的手法によって、町田洋(一九六四、一九七一)は神山水蒸気爆発を縄文後期(約四〇〇〇年前)としていた。その理由は、この山崩れ堆積物を覆う新富士起源のテフラである仙石スコリア層と砂沢スコリア層とが縄文後期の考古学的遺跡と結びつけられていることである。その後、大木・袴田(一九七五)は湖尻の工事現場で発掘された神山山崩れ堆積物中の神代杉木片を学習院大・木越研究室に送りC-14年代を求めたところ三一〇〇年となった。神山冠ヶ岳尖塔の出現に伴って放出された大涌谷火砕流中のナラ炭化木片の年代は二九〇〇BPであった。いずれも縄文後期を示し、町田の見解を支持している。
 
 芦ノ湖誕生の縄文後期(三一〇〇年前)と逆さ杉の年代、古墳時代初期(一六〇〇年前)との一五〇〇年の年代差をどのように説明すべきであろうか。大木・袴田は湖底木は湖が生まれた後に立ったまま湖中に入ったと考えた。今から一六〇〇年前、古墳時代初期、南関東内陸部でマグニチュード8級の巨大地震が発生し、カルデラ西壁に生えていた樹木が立ったまま山津波に乗って湖中に移動したのである。その後、「逆さ杉を地震の化石にみたてて」神奈川県温泉地学研究所が芦ノ湖の逆さ杉による南関東の巨大地震編年の研究を進めている。
 図7はこれまでの調査で採集された湖底木の分布である。温地研の採集した二六本の湖底木は県林業試験所で樹種の鑑定がなされ、杉が一三本、檜が四本、樅が三本、バラ科の木が三本、シキミ(樒)が二本、広葉樹で樹種不明一と判定された(鈴木・角田 一九八一)。逆さ杉と呼ばれているが、すべてが杉ではなく色々の樹種が含まれている。杉が圧倒的に多いので、湖底木を杉で代表させて「逆さ杉」と呼んでいる。
 図8は湖底木のC-14年代測定結果を年代別ヒストグラムに整理したものである。図8のヒストグラムに三つのピークが認められ、各ピークにはいる試料の算術平均年代は一〇四六BP(約一〇五〇年前)、一五九八BP(約一六〇〇年前)、二〇七四BP(約二一〇〇年前)となった。
 箱根付近で逆さ杉を形成した巨大変動をまとめると次のようになる。この表からM8級の南関東大地震は五〇〇~一〇〇〇年の周期で発生していると推定される。小田原地域の被害地震については石橋(一九八五)が七三年周期で活動していることを指摘し、その地震を発生させる断層モデルが提示されている。
  西暦一九二三年 関東大地震 M7.9     >一〇二三年
     九〇〇年 平安中期相模湾地震  >五五〇年
     三五〇年 古墳時代初期         >五〇〇年
   BC一五〇年 弥生時代初期        >一〇〇〇年
  BC一一五〇年 縄文時代後期            芦ノ湖誕生

図7 逆さ杉の分布図(大木、小鷹、杉山 1985)

図8 逆さ杉の年代別出現頻度分布図(大木、小鷹、杉山 1985)

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【富士の見えるところに温泉はない】

 箱根、伊豆では古くから「富士の見えるところに温泉はない」といわれ、温泉開発の指針とされていた。深いボーリングによって孔井から温泉採取がなされるようになって例外もあるが、この諺は温泉湧出機構を見事に表現していて興味深い。
 温泉が地下深部から地表に湧出するには上部の地下水を押しのけて上昇しなければならない。深い谷底では上部の地層が侵食により取り除かれているので、地下水面はほぼ谷底の高さにある。地下水面は周囲の山体から谷間に向かって下がっていて、地下深部から上昇してくる熱水にとって谷底に湧出したほうが仕事量が少なくなる。無駄な仕事を好まない自然の法則にしたがって、温泉は谷底に湧出する。

 久野久(一九五二)は箱根・伊豆では湯ヶ島層群の露出するところに温泉があると指摘している。箱根カルデラでは早川や須雲川によって深い谷が刻みこまれた。谷底には火山の土台である湯ヶ島層群が露出し、温泉の湧出しやすい条件となっている。その谷底からは確かに富士は見えない。

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