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軽石の物理的風化は、凍結融解作用による可能性が高い。花崗岩は鉱物ごとの熱膨張率の違いで風化するが、軽石は鉱物の集合体ではないためこのメカニズムは当てはまらない。しかし、軽石には多数の孔があり、そこに水が入り込む。冬に水が凍結すると体積が増加し、軽石に圧力がかかる。これが繰り返されることで、軽石はひび割れ、細かくなり風化する。これは凍結融解作用と呼ばれ、含水量の多い岩石で顕著に見られる。霜柱による土壌の発達も、この作用の一種と考えられる。
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軽石の物理的風化について
断層破砕帯を見に花折断層へ
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大鹿村の中央構造線安康露頭では、日本列島を東西に分ける巨大な断層である中央構造線が地表に露出している。この露頭では、内帯の領家変成帯と外帯の三波川変成帯が断層を挟んで接しており、両変成帯の違いを肉眼で確認できる貴重な場所となっている。領家変成帯は白っぽい花崗岩質マイロナイト、三波川変成帯は緑色片岩で構成され、その境界は黒色の断層粘土で満たされている。この断層粘土は、断層運動によって岩石が粉砕された証拠である。安康露頭は、異なる地質がどのように接触しているかを理解する上で重要な地質学的サイトである。
花崗岩が崩れ土になっていく
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棚倉西断層近くの山本公園の川で崖崩れを観察し、花崗岩が風化・侵食していく過程について考察した記録。崖崩れ現場は花崗岩質の深成岩地帯で、上流には丸みを帯びた花崗岩の転石が堆積していた。これは、川の流れによって角が取れ、砂や粘土が剥がれて下流に運ばれるため。この過程で石のミネラル分も水に溶け込み、下流の土壌形成に繋がる。つまり、崖崩れや石の丸まりは、土壌の起源を理解する上で重要な現象である。筆者は一年前に土壌の理解を深めるため川の上流を訪れ、今回の観察でその理解が深まったと振り返っている。
美味しいコメを求めて福島県の浅川町へ
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知人の出身地である福島県浅川町で局所的に美味しい米が収穫できるという話を聞き、地質に着目して現地を訪れた。美味しい米として知られる小滝のコメとの関連性を探るため、浅川町の地質を調べると、水田を囲む小山が超苦鉄質岩類で形成されていることが判明した。超苦鉄質岩類は米に必要な鉄やマグネシウムを豊富に含む一方、カリウムが不足しがちである。しかし、この地域では上流に阿武隈花崗岩が存在し、花崗岩由来のカリウムが川を通じて水田に供給されている可能性がある。つまり、超苦鉄質岩類と花崗岩の組み合わせが、米作りに理想的な土壌環境を作り出していると考えられる。実際に収穫された米の品質については、食べてみないと分からない楽しみとして残されている。
棚倉東断層の強アルカリ温泉
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棚倉構造線には東西二つの断層があり、西断層の温泉は弱アルカリ性だが、東断層の温泉はpH10程度の強アルカリ性を示す。強アルカリ温泉は粘土鉱物の影響が推測される。東舘付近では二つの断層の間に阿武隈花崗岩帯が入り込み、多数の断層が形成されている。東断層の南側には強アルカリ温泉が分布する。西側の滝の沢温泉は弱アルカリ性、東側の温泉は強アルカリ性という違いは興味深く、断層と温泉の関連性、特に東断層と強アルカリ温泉の関連性が注目される。この地域は大きな破砕帯に侵食作用が働いて形成されたもので、粘土鉱物の存在が強アルカリ温泉の生成に関係している可能性がある。
棚倉構造線の棚倉西断層
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福島県安達郡日山周辺に分布する阿武隈花崗岩類は、主に黒雲母花崗岩と白雲母花崗岩から構成される。黒雲母花崗岩は粗粒等粒状でカリ長石の斑晶を含む。一方、白雲母花崗岩は中粒～粗粒で、黒雲母花崗岩よりカリ長石の斑晶が少なく、白雲母を多く含む。両者は漸移関係にある。 黒雲母花崗岩には、さらに細粒相、斑状相、巨晶相といった岩相変化が見られる。 また、アプライト、ペグマタイト、花崗閃緑岩などの小規模な岩脈も貫入している。これらの花崗岩類は、白亜紀後期に貫入したと考えられる。
