中新世青木層に産する，菱鉄鉱を含む燐灰石団塊

摘要

長野県，上田地域の中新世青木層には，菱鉄鉱を含む燐酸塩団塊が産出する.それらは，燐灰石1相団塊と菱鉄鉱燐灰石2相団塊であり，両者とも方解石を欠いている.燐灰石が晶出した続成ステージと方解石欠如の理由を明らかにするため，団塊のTCC （全炭酸塩体積パーセント），1団塊中での菱鉄鉱と燐灰石の重量比，燐灰石のSO_4~(2-)含有の有無，菱鉄鉱の炭素?酸素同位体比を測定した.燐灰石の約半数が結晶格子中にSO_4~(2-)を含むことから，燐灰石は主要には初期続成作用の硫酸塩還元ステージ晶出であることが明らかである.菱鉄鉱のδ~(13)Cの最高値は+90で，δ~(18)O低下とともにδ~(13)Cが低下している.炭素同位体比は菱鉄鉱がメ夕ン発酵から有機物熱分解ステージにおいて晶出したことを示す,このことから，青木層では埋没浅所で燐灰石が晶出し，その後埋没がより進んだ深所で菱鉄鉱が晶出した，という晶出順序が明らかになった.その結果から，燐灰石晶出時の堆積物間隙率は，燐灰石を含む1相および2相団塊のTCC値，菱鉄鉱晶出時のそれは菱鉄鉱1相団塊のTCC値と2相団塊中の菱鉄鉱の体積パーセント，として知ることができる.燐灰石1相団塊のTCC値が，菱鉄鉱晶出時の堆積物間隙率の範囲に入る試料があった.この事実は燐灰石晶出が硫酸塩還元ステージに限定されず，メ夕ン発酵ステージ以降でも生じていたことを示す.青木層堆積物においては続成作用の初期に，間隙水のpHが海水値より低下した.そのため，続成作用時に方解石は晶出せず,青木層に産する団塊は方解石を欠くものとなった.