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1 Jour. Geol. Soc. Japan, Vol. 122, No. 8, p , August 2016 doi: /geosoc 巡 検 案 内 書 Middle Miocene to Recent volcanic rocks and their alteration in the Agatsuma area, Gunma Prefecture, central Japan Shohachi Nakamura 1, Koichiro Fujimoto 2, Toshio Nakayama 3 and Shigeharu Houchigai F 1 Department of Integrated Design Engineering, Maebashi Institute of Technology, Kamisadori 460-1, Maebashi, Gunma , Japan 2 Faculty of Education, Tokyo Gakugei University, Nukuikita 4-1-1, Koganei, Tokyo , Japan 3 Civil Engineering Support and Training Center, Tokyo Metropolitan Government, Shinsuna , Koto-ku, Tokyo , Japan 4 Japan Conservation Engineers & Co., Ltd, , Kitaurawa, Urawa-ku, Saitama City, Saitama , Japan Corresponding author: S. Nakamura, PDF J-STAGE https://www.jstage.jst.go.jp/browse/geosoc/-char/ja Keywords Miocene-Pleistocene volcanic rocks, Kawarahata Formation, Yanba Formation, Kanpo Formation, Okuwa Debris Avalanche deposit, Agatsuma Gorge, Acid hydrothermal alteration, Opening of the Japan Sea, Rift zone, Yanba Dam 1 25,000 The Geological Society of Japan

2 JR Stop 1 Stop 2 JR Stop N, E Stop 4 Stop 5 Stop 6 Stop 7 JR Stop N, E Stop N, E Stop N, E Stop N, E Stop N, E JR Stop N, E Stop N, E Stop N, E Stop N, E m 5 1, , 1998, 1999, 2003, , , , 2007;, Fig. 1 Fig. 1 Fig. 2

3 Fig.. Geological sketch map of northwestern Gunma Prefecture and the locations of Figs 2 and 3, simplified after the Gunma geological map (Gunma Geological Map Compilation Committee, 1999) Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 2 Kw Fig. 2, 1991;, 1993;, 1999 Yn Yk Kr Sg Kp Oj Ma Fig , 2015 Ok Fig. 2 Fig. 2 Fig. 5 Ky Km Os So Fd Si Ya Fig. 2 Ng Yk Kr Sg Oj Fig. 5 2 Kw Stop Fig. 6 C Yn Stop JR

4 400 中村 庄八 藤本 光一郎 中山 俊雄 方違 重治 Fig. 2. Geological map of the Kawarayu area in northwestern Gunma Prefecture based on Nakamura et al. (1999). Explanations of the abbreviations of the rock units are provided in the text and Fig.5. Note that for simplification purposes, Okuwa Debris Avalanche deposit (Ok) is omitted in the cross section. Stop locations are marked by circled numbers. 第 2 図 群馬県北西部川原湯周辺域の地質 中村ほか 1999 に基づく 地層名の略称は本文ならびに Fig. 5 に示す 応桑岩屑 なだれ堆積物 Ok は単純化のため断面図からは省いている

5 地質雑 群馬県吾妻地域における中期中新世以降の火山岩類と変質 401 Fig. 3. Geological sketch map of the Kusatsu-Shirane and Asama area in the northwestern Gunma Prefecture. Abbreviations of rock units are those of Nakano et al. (1998). Stop locations are marked by circled numbers. 第 3 図 草津白根および浅間火山山麓の地質概略図 ユニットの略称は中野ほか 1998 に同じ ④と ⑤はそれぞれ見学地点 Stop 4 と 5 を示す Fig. 4. Stratigraphic correlations of the Miocene to Pleistocene Series in the Kawarayu area based on our and previous studies. 第 4 図 川原湯周辺域における先行研究者の中新統 更新統の層序対比

6 Fig.. Generalized stratigraphic column in the Kawarayu area. C Kp Stop m, 2005 Stop 3 Fig. 2 3 K Ar, 1993 Ok Stop 5 Stop 6 Fig. 2 m 10 m, km, m, m Fig. 10, 1993;, 2006;, km 10 m C 24, ybp C

7 Table. Mineral assemblages of different alteration types. Abbreviations: Qtz= Quartz, Trd = Tridymite, Crs = Cristobalite, Pl = Plagioclase, Kln = Kaolinite, Sm = Smectite, Chl = Chlorite, Ill = Illite, Cc = Calcite, Py = Pyrite, and Aln = Alunite. 3 A B C A B C Table 1 Fig. 6 Fig. 6, 2015 A B A B NE SW NS A B A B A B 100 C, 2003 A1 B1 A2 B2, 2015 A B 800 m A, B C A B A A ph B A B So Fd Si C 200 C C Fig C ph8, Fig. 2 WSW ENE Kw Fig. 2 Yn Ya Ky

8 Fig.. Geological sketch map showing the distribution alteration types in the area surrounding Kawarahata and Kawarayu. The mineral assemblage of each alteration type and an explanation of their abbreviations are shown in Table 1. The base map was simplified after a map of the Kawasaki Geological Engineering Co. Ltd.(2015). Note: NWL = Normal water level of the Yanba dam MWL Table 1 A B Stop 2 Stop 7 Fig. 6 Fig. 2 Kr Sg Yk Kp Oj m, 1976 Ozima et al., 1968, 1996, Kw Ng Yn

9 地質雑 群馬県吾妻地域における中期中新世以降の火山岩類と変質 C の変質作用は前期鮮新世以前に行われたと考えられる 後期鮮新世には 安山岩質マグマに加えてデイサイト質の が堆積する この時期は マグマ活動も加わり 横壁層 Yk 尾坂 Os 久森 Km のデイサイト質のマグ 川原湯 Ky マの貫入が行われる タイプ A および B の変質作用は 変 見 学 地 点 Stop 1 八ッ場展望台 八ッ場地域の地形およびダム本体 工事と周辺代替地の整備状況 質の及んでいる地層の年代から鮮新世に行われたと考えられ 地形図 1 25,000 長野原 位 置 N, E る 解 説 八ッ場ダム本体工事の着手とほぼ同時に 吾妻川左 前期更新世になると 再び安山岩質の火山活動が活発にな 岸の一段高い断崖頂部に展望台が整備された ここからは り 川原湯峠層 Kr が堆積する 前期更新世後半の 1 Ma 堤体部の進捗状況が見学できるとともに ダム関連事業とし 前後には 中心噴火を特徴とする成層火山体が形成され そ て造成された住宅代替地 これに付随する道路や橋梁などの と王城層 Oj からなる れらの火山岩層は菅峰層 Kp インフラを一望できる また 上流域の展望も開けており 後期更新世の 年前には 浅間火山起源の応桑岩屑 流域の集落 谷 山などの位置関係を把握し易く 地形と地 が吾妻川ぞいを流れ下った このときに なだれ堆積物 Ok 質層序の理解に結びつくことから ここを最初の見学地点と 吾妻渓谷の上流域が主な堆積域となり 侵食から免れた一部 した 足元には 八ッ場層の凝灰角礫岩が露出しているが がこの地域の段丘面や緩斜面に残されている 展望施設の地盤でもあり 観察のみとされたい 本体工事中の八ッ場ダムは 完成すると高さ m か らなる重力式コンクリートの多目的ダムで カスリーン台風 級の水害から首都 東京および利根川流域を守ることを目的 昭和 27 年 に計画された しかし 支流から に 1952 年 Fig. 7. Stop 2 : (a) Route map of the Agatsuma Gorge. (b) Field photograph of the Yanba Formation and a dike under the Shikatobi Bridge. (c) Altered volcaniclastic rocks of the Yanba Formation along the Omagari-sawa. The GSI 1:25000 digital map of the Naganohara was used as the base map [URL1]. 第 7 図 Stop 2 a 吾 妻 渓 谷 吾 妻峡 のルートマップ b 鹿飛橋 直下の八ッ場層と岩脈 c 大曲沢 ぞいの八ッ場層の変質火砕岩 国 土地理院電子地図閲覧サービス 1/2.5 万 長野原 を使用 URL 1

10 Fig. 6 Normal water level 583 m Stop 2 V 1 Fig. 7a; 7b 1 25, N, E C 4 km 400 m V m m Fig. 7a 1 5 m NE SW Ma K Ar, 1993 Fig. 7b m 2 Fig. 7c 1 25, N, E Fig. 7c Fig.. Stop 3 : (a) Route map and simplified stratigraphic section along the Kugudo-sawa. (b) Basal part of a lava flow in the Kanpo Formation. A ranging pole in the photo is 2m in length. The GSI 1:25,000 digital map of Naganohara was used as the base map [URL1]. Stop 3: a b 2m 1/2.5 URL 1

11 Fig.. Stop 4 : Sketch map showing the location of the alteration zone and fumaroles at Sessho-gawara (after Ueno et al., 1978). This solfataric alteration zone is located along the boundary between Sessho and Aoba lava flows. Contours indicate changes in elevation at intervals of 50 m. Stop 4: m C , N, E 140 m V m, m, m Stop , N, E Fig. 8a JR 650 m m m Fig. 8b 10 m 10 m EW 20 S

12 408 中村 庄八 藤本 光一郎 中山 俊雄 方違 重治 Fig. 10. Stop 5 : (a) Topography, (b) outcrop photograph, and (c) outcrop sketch of the Okuwa Debris Avalanche deposit. The GSI 1:25,000 topographic map of Omae was used as the base map. 第 10 図 見学地点 Stop 5: 応桑岩屑なだれ堆積物の a 地形 b 写真および c スケッチ 国土地理院発行 1/2.5 万 大前 を使用 Fig. 8a で地質柱状図の基点 P とした円礫層は水平な姿勢 えば上野ほか, 1978 Fig. 9 の変質帯の分布や噴気帯の位置 Os を示し P から東約 200 m で鮮新世の尾坂デイサイト などはその情報に基づく 硫化変質帯 Solfataric alteration 宇都, は草津白根火山の安山岩質の青葉溶岩 30 万年前 を不整合に覆う 1983 とそれを覆う安山岩質の殺生溶岩 約 3000 年前 早 の境界付近に NE SW 方向に伸びている 川 由井, 1989 Stop 4 殺生河原 現在の火山性の酸性変質帯 地形図 1 25,000 上野草津 位 置 N, E る 硫黄の噴気帯も変質帯の中央に同じ方向に延びて分布し 解 説 ロープウェーの山麓駅に車を止めて周辺を見学す ている 噴気帯近傍の岩石はクリストバライトおよび非晶質 る 殺生河原見学の目的は 現在の火山性の酸性変質帯を観 シリカと硫黄だけからなり アルミニウムなどの元素はほぼ 察し Stop 7 などで見られる過去の酸性変質作用と比較す ることにある 殺生河原周辺は硫化水素を含む火山ガスの噴 完全に溶脱した珪化帯を形成している 周縁部では明礬や硫 青葉溶岩の上に堆積しているローム層も変質作用を受けてい 化鉄なども産出し ローム層中の粘土化が進んでいる部分に 気地域であり 立ち入り禁止区域とされて車の駐停車も禁じ はカオリナイトも含まれる 噴気帯近くでは強酸性の熱水に られている よって一方的に成分の溶脱が進行するが 周縁部にいくと中 殺生河原では 1950 年代から地熱開発のための探査が行わ れ 地質調査や試験井戸の掘削 物理探査などが行われた 例 性化して アルミニウムや鉄なども動きにくくなり さらに 温度低下も加わって酸化物として沈殿することが考えられる

13 地質雑 群馬県吾妻地域における中期中新世以降の火山岩類と変質 409 Stop 5 長野原町応桑地区の土取場 浅間山北麓の応桑岩 屑なだれ堆積物 地形図 1 25,000 大前 位 置 N, E 解 説 吾妻川中下流域の段丘面や緩斜面には 段片的に応 桑岩屑なだれ堆積物が分布している 吾妻川ぞいの最も西方 域に分布するこの堆積物の特徴を観察する 見学地の位置は Fig. 3 に その地点の地形図は Fig. 10a に示す 浅間山北麓応桑地区の北北西に比高約 20 m の小山 が存在する このピークは標高 956 m である 南西側斜面 の土取場跡地に応桑岩屑なだれ堆積物が露出している Fig. 10b このような小山は Fig. 10a の地形図から判読できる ように応桑地区に多数存在し すでに 地層の項目で記述し たように 浅間火山初期の黒斑期に形成された火山体の崩壊 Fig. 11. Stop 6 : Route map showing the location of the Okuwa Debris Avalanche deposit and outline of landslide block at Hayashi. The GSI 1:25,000 digital map of Naganohara was used as the base map [URL1]. 第 11 図 見学地点 Stop 6: 林地区の応桑岩屑なだれ堆積物 と地すべりの滑落崖 国土地理院電子地図閲覧サービス 1/2.5 万 長野原 を使用 URL 1 に伴う流れ山とされている 早川, 2007; 吉 田 須貝, 2006 Fig. 10c のスケッチに描かれるように 未固結のシルト ないし粘土を主とする平行葉理の発達した地層の破片 およ び脈状に引き伸ばされた粘土層が観察できる これらの地層 に由来するもの は 下位に分布する嬬恋湖成層 守屋, 1966 で 後述の見学地点 Stop 6 に分布する応桑岩屑なだれ堆 積物中にも確認されている のように ここの流れ山 土取場跡地の露頭写真 Fig. 10b As-YPk に覆われて は厚さ約 80 cm の浅間 草津黄色軽石 いる 下位の応桑岩屑なだれ堆積物との間には 厚さ 50 cm 前後のローム層が挟在されている As-YPk の噴出 Fig. 12. Stop 7 : Sketch and photograph of alteration zones in an outcrop at Kawarahata simplified after Nakamura (2011). 第 12 図 見学地点 Stop 7 川原畑変質帯 中村 2011 を簡略化

14 ka Stop , N, E Stop 5 Stop 6 Stop 5 Fig. 2 Fig. 11 Stop , N, E 600 m A, 2011 Fig. 6, Fig. 12 weakly altered zone silicified zone argillized zone 10 cm clay vein NS NW SE Table 1 A2 ph 3 1 Akima Collaborative Research Group, 1976, Mem. Geol. Soc. Japan, no. 13, Akima Collaborative Research Group, 1996,, Earth Sci. Chikyu Kagaku, 50, Arai, F., 1967, I Earth Sci. Chikyu Kagaku, 21, 46 Aramaki, S., 1968, Monog. Assoc. Geo. Collab. Japan, 14, 45p Gunma Geological Map Compilation Committee *, 1999, 10 1 Geological Map of Gunma Pref. Scale 1: 100,000 and Explanatory Text., Naigai-chizu Co., 114p Planning Office of Gunma Prefecture *, 1991, Development of Kawarayu Hot Spring Source *, 78p Hayakawa, Y., 2007, : 25,000 Geological Map of the Northern Flanks of the Asama Volcano with Explanatory Guide Book: Reading Natural History from Landscape * Honnorokkaku Publ. Hayakawa, Y., Yui, M., 1989,, Quatern. Res., 28, 1 17 Inoue, A., 2003, Geology of Natural Resources and Environments *, Soc. Resource Geol., Inoue, K., 2009,

15 Series 5; Learn and Prevent Natural Disasters *, Kokon Publ., 203p Kawasaki Geological Engineering Co. Ltd., 2015, H25 Reports of Geological Survey of Yanba Dam Site (Kawarayu) *, 148p Kimbara, K., 2005, 2 CD-ROM, Distribution Map and Catalogue of Hot and Mineral Springs in Japan 2nd edition, CD-ROM version, Geol. Surv. Japan, AIST. Komazawa, M., Hiroshima, T., Ishihara, T., Murata, Y., Yamazaki, T., Joshima, M., Makino, M., Morijiri, R., Shichi, R., Kishimoto, K.and Kikawa, E., 1999, Gravity Map of Japan 1: 1,000,000 Geol. Surv. Japan, 1 14p Kubo, S., Nakamura, S., Koyama, K. and Takahashi, Y., 1993, Naganohara and its Nature *, Naganohara Town, 3 89 Kurasawa, T., 1992, Jour. Japan, Geotherm. Energy. Assoc., 29, Kurasawa, T., Sato, A. and Kizaki, Y., 1985, Jour. Japan, Geotherm. Energy. Assoc., 22, Machida, H. and Arai, F., 2003, Atlas of Tephra in and around Japan, revised edition Univ. Tokyo Press, 336p Moriya, I., 1966, Geogr. Rev. Japan, 39, Nakamura, S., 1986, Earth Sci. Chikyu Kagaku, 40, Nakamura, S., 1991, Monog. Assoc. Geo. Collab. Japan, 38, Nakamura, S., 2001,, K Ar Earth Sci. Chikyu Kagaku, 55, Nakamura, S., 2005, Earth Sci. Chikyu Kagaku, 59, 5 24 Nakamura, S., 2011, Gunma Geology *, no. 46, 1 6, Earth Science Section, Gunma Prefectural High School Teachers Research Association * Nakamura, S., 2013,, Towards the Society against Building of Dams *, Shinsen Co., Nakamura, S., Kubo, S., Yamagishi, K., Arai, M. and Yoshiba, K., 2005, 5 1 Surface Geological Map, Fundamental Land Classification Survey, 1:50,000, Mt. Haruna-san *, Gunma Agricultural Administration Department, Nakamura, S., Kuroiwa, T. and Toya, K., 1999, 5 1 Surface Geological Map, Fundamental Land Classification Survey, 1: 50,000, Kusatsu *, Gunma Agricultural Administration Department *, Nakamura, S., Kuroiwa, T. and Yamagishi, K., 1998, 5 1 Surface Geological Map, Fundamental Land Classification Survey, 1: 50,000, Karuizawa *,, Gunma Agricultural Administration Department, Nakamura, S., Toya, K., Yoshiba K. and Kubo, S., 2003, 5 1 Surface Geological Map, Fundamental Land Classification Survey, 1: 50,000, Nakanojyo *, Gunma Agricultural Administration Department, Nakamura, S. and Takemoto, H., 2015, JR Chigakukyoiku and Kagaku-undo, no. 74, Nakano, S., Takeuchi, K., Kato, H., Sakai, A., Hamasaki, S., Hiroshima, T. and Komazawa, M., 1998, 20 1 Geological Map of Nagano Scale 1: 200,000, Geol. Surv. Japan Ota, R., 1957, 5 1 Geology of the Kusatsu District. With Geological Sheet Map at 1: Geol. Surv. Japan, 75p Ozima, M., Kaneoka, I., Kono, M., Kinoshita, H. Kobayashi, K., Ohnaka, Y., Nagata, T. and Aramaki, S., 1968, Paleomagnetism and K Ar ages of successive lava flows 3 : Hanamagari and Kirizumi andesites, Gunma Prefecture, Japan. Jour. Geomag. Geoelectr,, 20, Sato, H., 2014, Rept. Coordinating Committee for Earthquake Prediction, 92, , 2014 Takahashi, M., 2007,, 3 Regional Geology of Japan, Part 3: Kanto *, Asakura Publ., Takahashi, Y., 1989, 96 96th Ann. Meet. Geol. Soc. Japan, Abstr., 517 Takemoto, H. and Kubo, S., 1995, Miyama Library *, no. 140, 180p Takemoto, H. and Kubo, S., 2003,, Proc. Inst. Nat. Sci. Nihon Univ., no. 38, Uchiumi, S., Nakano, S. and Uto, K., 1998, 20 1 K Ar Bull. Geol. Surv. Japan, 49, Uto, K., 1983, K Ar, 2 Bull. Volcanol. Soc. Japan, 2nd. Ser, 28, Ueno, M., Mado, H., Kimbara, K., Nishimura, S, 1978, Rep. Geol. Surv Japan, 259, Yoshida, H. and Sugai, T., 2006, 24,000 Jour. Tokyo Geogr. Soc., 115, URL1 Geospatial Information Authority of Japan, Web *English translation from the original written in Japanese

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