地球のつぶやき
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08 オフィオライト |
(2002年9月1日)
オフィオライトというものをご存知でしょうか。私の卒業論文、修士論文、そして博士論文は、オフィオライトを素材にして、書きました。その後は、いろいろな研究に興味は移りました。でも、10年近くは、オフィオライトを研究してきました。今回は、オフィオライトというものを紹介しましょう。 オフィオライト(英語でophioliteと書きます)とは、ギリシャ語の蛇をあらわす言葉オフィス(ophis)と、石をあらわす言葉リソス(lithos)を合わせた言葉です。19世紀中ごろから、英語として使われている言葉です。なぜ、このような「蛇の石」などという言葉が使われているのでしょうか。それは、オフィオライトに伴われるカンラン岩が、蛇紋岩(じゃもんがん)と呼ばれる岩石になっているからです。日本語でも蛇紋岩といわれていることからわかるように、岩石が、蛇ような模様や色をして、岩石の表面も蛇の肌のように、てかてかと光っているためです。 現在では、オフィオライトは、一連の岩石グループの名称となっています。その一連の岩石グループとは、海洋底を構成していたものです。下から、カンラン岩、斑レイ岩、玄武岩、チャートと呼ばれる岩石が重なっています。 それぞれの岩石を紹介しましょう。 カンラン岩は、マントルを構成している岩石です。カンラン石という鉱物をおもな構成物とする岩石で、比重も大きく、オリーブ色のきれいな岩石です。しかし、地表で見られる岩石は、オリーブ色でみられることは少なく、多くは、濃緑色、緑色など色の濃い、黒っぽく見える岩石になっています。これは、カンラン石が、蛇紋石に変わってしまっているからです。岩石名も、カンラン岩から蛇紋岩となります。 カンラン岩には、もともとマントルにあったものと、マントルが溶けていったんマグマになり、そのマグマからカンラン石が沈積してできたカンラン岩があります。ですから、カンラン岩にも起源の違うものがあるのです。その違いは、岩石の組織の違いで見分けられます。マグマからできたカンラン岩は、沈積したときに鉱物がつくる縞模様(層状構造といいます)ができますが、マントルにあったカンラン岩にはそのような構造はみられません。そして、岩石の種類が、マグマからできた層状カンラン岩は、鉱物の量比が変化して、多様なカンラン岩の種類ができます。一方、マントルのカンラン岩は、マグマが抜けて、ハルツバージャイトと呼ばれる一様なカンラン岩になっています。 つぎの斑レイ岩は、粒の粗い鉱物からできている岩石で、層状構造をもっている部分と層状構造のない部分があります。層状構造を持つ斑レイ岩は、層状のカンラン岩の上部で、斜長石が多く含まれるようになって、岩石としてカンラン岩ではなく、斑レイ岩と呼ぶべき岩石種になったものです。さらに上部では、マグマ溜まりで、マグマがそのままゆっくりと固まったものです。 玄武岩は、斑レイ岩と同じような化学成分を持ちます。しかし、斑レイ岩がゆっくり冷え固まったのに対し、玄武岩は、急激に冷え固まったものです。ですから、玄武岩は細かい粒、あるいは鉱物が十分成長できず、マグマがそのまま固まったもの(非晶質、あるいはガラス質といいます)になっているところもあります。 玄武岩には、構造によって、岩脈と枕状溶岩の2つの種類があります。 岩脈というのは、マグマが別の岩石を通り抜けるとき、つきぬけ、そのまま固まったものです。オフィオライトで見られる岩脈は、多数の岩脈が平行に貫入しているものです。非常に不思議な形態を示す岩脈群です。このような岩脈は、大地が常に広がろうとする地域でなければ、形成されないと考えられています。 枕状溶岩とは、玄武岩のマグマが、水の中で噴出したときできる形態です。字の意味するところ通り、枕をいくつも積み重ねたような構造をもっています。すべてのオフィオライトの上部にある玄武岩は枕状溶岩になっていますので、オフィオライトは、常に、水底で活動していたことを意味します。 岩脈状の玄武岩と枕状の玄武岩の関係は、連続的です。つまり、ある岩脈の上部で枕状溶岩になっているところあります。ところには、枕状溶岩を突き抜けている岩脈もあります。でも、そんな岩脈もさらに上部では枕状溶岩になっています。つまり、マグマが岩脈のあるところを通り抜けて、水底で枕状溶岩として噴出したことになります。 チャートとは、放散虫など珪質のプランクトンの遺骸からできた岩石です。ですから、チャートには、海水中に生きている生物の化石がたくさん含まれて、保存されていることもあります。その小さな化石(微化石とよびます)を調べますと、たまった年代がわかります。 チャートのほかにも、量は少ないのですが、大陸から遠く離れたところにたまる、粘土層が含まれていることがあります。粘土は、大陸の岩石が風化してできるもので、河川や風によって海に運ばれたものです。粘土のように粒の細かいものは、陸から遠い海洋にもゆっくりと堆積します。 カンラン岩、斑レイ岩、玄武岩の3種類の火成岩とチャートの堆積岩が、オフィオライトの構成メンバーです。オフィオライトの岩石グループが示したそれぞれの性質は、かつての海洋地殻を構成していたこと意味しています。オフィオライトは、海洋地殻の「化石」のようなものだったです。 オフィオライトは、大陸の各地に、さまざまな時代のものがあります。つまり、過去のいろいろな時代の海洋地殻を、陸地の調査で、研究することができるのです。なおかつ、重要なことは、海底にある海洋地殻が、2億年より若いものばかりで、もっと古いものは、陸地のオフィオライトを調べるしかないのです。 オフィオライトの重要性が再認識されだしたのは、1970年代後半のころです。プレートテクトニクスの理論が普及して、陸地の地質が、すべてプレートテクトニクスの考えで見直されたころのことです。 過去の海洋地殻を調べるにはオフィオライトを調べるしかないのです。まだ、オフィオライトが海洋地殻であることが認知されないころは、オフィオライトと海洋地殻が一致する根拠が少ないと反対する人もいました。しかし、現在では、海洋地殻やオフィオライトに関する知識も増え、その類似性を否定する人はなくなりました。しかし、注意が必要なのは、オフィオライトとよばれる岩石グループにも、海洋地殻以外の場所で形成された岩石が混じっていることあるからです。 こんなオフィオライトを、私は研究してきました。卒業論文は、北海道日高静内川上流の西縁構造帯のオフィオライト、修士課程では、岡山県西部井原地方、博士論文では、舞鶴構造帯のオフィオライトを研究しました。野外調査、岩石の顕微鏡観察、岩石と鉱物の化学組成、同位体組成をおこない、オフィオライトの年代決定、形成場、マグマの起源、マグマの組成変化をおこないました。 このような研究の指導をしていただいたのは、田崎耕市先生でした。田崎先生は、修士論文の時の指導教官でしたが、博士課程や、その後の私の研究者人生において、よき相談相手になっていただいたり、家族ぐるみの付き合いをしておりました。その付き合いは、22年に及びます。 田崎先生自身は、北海道の神居古潭帯のオフィオライト、房総半島嶺岡のオフィオライト、三郡帯のオフィオライトを研究されてきました。岡山大学、愛媛大学で教鞭をとられ、退官前や退官後は、核廃棄物について研究や、金沢市市民や子供たちへの科学教育をおこなわれていました。 2002年8月19日の朝、田崎先生は、69歳で亡くなられました。墓石は、三郡帯の鳥取県若桜地方の輝石斑レイ岩の自然石を使うように遺言されています。質素で、虚飾をきらう研究者としての最後の我儘が、墓石に込められた思いでした。それを考えると身につまされます。ご冥福を祈ります。 (合掌) Letter 恩師の思い出を、思いつくままに ●金沢にて● 2001.9.22 学会に来ると、 ●恩師の気力● 2001.9.22 電話では話していたが、 恩師は、弟子が少なく、 英語文献の日本語への翻訳が この2つが、最後にあったときの記述です。あとは、時々、電話で、体調伺いをしながら、話したことがある程度です。今年の1月に、私の転進が決まって手紙を書き、その後、電話した時、ある本が借りたくてお願いしたら、お祝いだという手紙がついていました。 2002年1月9日 私の過去の記録には、これだけの記述しかありません。少ないです。でも、心に占める、空虚感は大きい。 以上が私の恩師との付き合いと、思い出の概略です。書いてしまうと、これだけなのかという気もします。もっともっと長い付き合いのような気がします。年数で言えば22年に及ぶ付き合いでした。 |