2014年3月30日日曜日

降り積もった火山灰 その2 、カタクリ

火山灰の中の鉱物
    ・・・・・粒子でみえる造岩鉱物(火成岩をつくる鉱物)


火山灰の中の鉱物結晶を見たことありますか?
赤土の中から鉱物結晶を取り出す作業は単純なのですが、なぜかみんな喜びます。私の経験では,小学生も中学生も高校生も,そして大人も。 
そこで、やり方をのせることにしました。


お椀に火山灰の入った赤土を入れて、水を加えて、指でこすりながら上澄みを流します。この作業をみんなが楽しそうにやるのです。今どきの女子高校生なんて、「泥で汚い、爪が汚れる」などと言いそうですが、そんなことなく、喜々としてやります。お椀の底に、砂粒のような物がわずかに残るようになってくると、注意深く、真剣になってきます。
 泥遊び・・・本当は誰もが楽しいものなのかもしれません。


残ったものを顕微鏡で見ると・・・・鉱物結晶・ガラス片・岩片などが見えます。

  火山灰には、火成岩(安山岩など)に含まれる造岩鉱物と同じ鉱物が、ばらばらの粒・結晶になって含まれます。磁鉄鉱やチタン鉄鉱も見られます。
  顕微鏡で見ると、きらきらして、きれい。しばしば見られる結晶面は、真っ平らで,光を反射して輝きます。

どんなものが含まれるかは火山によって違いが見られ、それでどこからやってきた火山灰かがわかったりします。

浜島書店 図説地学よri
顕微鏡で見た鉱物

・セキエイは透き通った
       無色透明
・長石は透明感に少し欠ける     白

・カクセン石・キ石は四角ばってちょっと似て見えます。

・カンラン石はころころした感じ、風化しやすい鉱物です.

・磁鉄鉱は黒光りします

・ガラスは風化しやすいもので、粘土になったりしてしまいます。

見られる場合には、形はいろいろです。


こうやって説明すると区別は単純そうなのですが・・・・
まず,岩片などと結晶を区別しなければならない。さらに上の図でみるように、角閃石と輝石が似て見える。大きさが大きいときと小さいときで,透明感が違い、色も少し違って見えてくる・・
風化で見かけがかわってくる・・・
    でも、それほど厳密に見る必要がないなら、何となく区別できたりします。
     ルーペや顕微鏡で見て,楽しめます。
どこからやってきた火山灰か同定できるようになりたかったら、たくさん見て、詳しい方にしっかり教わって下さい。

以下の写真も参考に。



答

1 チタン鉄鉱
2 石英
3 磁鉄鉱
4 シソ輝石
5  斜長石
6 黒雲母
7 シソ輝石
8 普通輝石
9 火山ガラス
10 磁鉄鉱
11 シソ輝石
12 カンラ石
13 石英
14 普通角閃石
15 斜長石
16 普通角閃石
17 斜長石
18 シソ輝石
19 斜長石
20カンラン石
21チタン鉄鉱
22 普通輝石
23火山ガラス




                   火山灰分析の手引き (地学団体研究会) より

なお、最近、シソ輝石という分類名称は使わなくなるようです。輝石といっても成分によって数種類に分けられますが、幾つかをまとめて一つの名前にしたようです。学問的な基準なので、私には詳細はよくわかりませんが。
シソ輝石は頑火輝石という名称になるとか。魅力的な名前とはいえない感じ・・・・

磁石にくっつく鉱物

もちろん、磁鉄鉱。
 磁石にくっつく性質は弱くなりますがチタン鉄鉱というのもあります。
上の写真の10番のもので、コロコロした形で、光を反射して反射してキラッと光ります。正八面体だそうです。もっとも、幾つかがくっついたりして、いろいろな形にみえたりもしますが。
下仁田に降り積もった浅間山の火山灰の鉱物はたくさん磁石にくっつきます。ですから、ころっとした鉱物がたくさんあるかと思って見ると・・・・たしかにそういうものもありますが、多くは長細い鉱物・・・?同定のリストを見ると、輝石がおおいようです・・・一緒にすくいあげられてしまった??それとも、輝石や角閃石も磁石にくっつく??・・・ますますわからなくなってきます・・・
じつは小さな磁鉄鉱の結晶が輝石にくっついている(取り込まれているのも?)ということだそうです。浅間山の火山灰の結晶、磁石を近づけると、大量にくっついてきて、見事なほどです。

火山ガラス

風化しやすいので、早めに無くなるかも。でも、鹿児島からやってきたAT(姶良丹沢火山灰)は、光が当たると、たくさん含まれるガラスがキラキラ光ります。
前回紹介した金剛萱で、人類の痕跡を求めて発掘したときのことです。ATがたまった付近の地層を掘り出したわけですが、足元の地面が、日の光を受けて一面にキラキラとしていました。
感激です。「これがあの有名なATか」と。小袋にせっせと集めました。
降ったばかりの火山灰は灰色で、赤土のような赤い色はしていませんね。火山灰からできたはずなのに、どうしてあんな色になるの?昔の火山灰は赤っっぽかった??
 じつは火山灰の主成分はガラス。この中には成分として鉄が含まれています。風化していくうちにこの鉄が酸化して、鉄さび色が出てくるというわけ。降ったばかりの火山灰が赤かったわけではないと思います。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。


カタクリの咲くところ  自然の歴史とカタクリ

南牧村六車はカタクリの咲くところとして知られています。 

みんなから愛されるカタクリ

  スプリング エフェメラル

   春のはかない妖精

こうよばれる春の花たちの代表

雑木林の林床に光が差し込む早春に芽を出し光合成をし花をつけて種子をつくり、木々の葉が茂る頃には姿を消して眠りにつく植物たち。
フクジュソウ、アズマイチゲなど、春早くの魅力的な花々たちです。




 ところで、東京近郊や西日本にこのカタクリが分布しているのは、じつはとても不思議なことなのだそうです。
そこで、その話を紹介します。
 小泉武栄さんの「自然を読み解く山歩き」から

六車のカタクリ



東京のカタクリは、寒冷な氷河期から生き延びてきた  「生きた化石」
  分布の背景には氷河期以来の自然の歴史がある

そんなに深い歴史がある・・と、びっくりです。
一面に咲きほこりカタクリは、雪国の光景です。本来は涼しい気候を好む北方系の植物。たしかに、片栗粉にするほどとっても大丈夫なほどのカタクリは、ここらでは見られません。
40年近く昔、札幌近郊のスーパーマーケットで、カタクリの花の束が売られているのにびっくりしたことがありました。食用です。食用の菜の花の束と同じような感じでした。
かつては雪に埋もれた長い冬が終わり、地面に萌え出た緑のものを食べる喜びの一つだったのでしょう。とはいえ、毎年収穫できるようにと、採り方を考えていたということです。里山の情景を映したテレビ番組で、そんな地元の方々のカタクリ摘みの情景が撮されていました。
今では、食べるというより、カタクリの生息地の保存のほうが重視されることかと思います。

カタクリの生きてきた歴史を見てみます。

2万年ほど前、地球は最終氷期のピークで、当時の東京は現在の十勝平野と同じくらい寒くなったと推定されています。1万年ほど前に氷期は終了、太平洋側の気候は、カタクリには暖かすぎるようになりました。カタクリは、北へ移住するか、山に登るかしました。ところが一部のカタクリは、低地でも特に涼しい場所を見つけて生き延びたというのです。その生育条件があげられていました。

  • 雑木林の林床  光合成をするためには、春先の光が必要。落葉の木の下なら、春早くは光が当たる。
  • 北斜面  夏に日が当たらず、涼しいから
  • 扇形に広がる小さな扇状地のような地形(沖積錘)や、段丘崖の下、地滑り地など・・・土壌が常に地下水で湿っているような場所、つまり夏に気温が高くなったとき、水分が蒸発して熱を奪い、地温が一定以上上がらない。この温度は22℃とのことです。


六車の条件はどうでしょうか。たしかに北斜面です。雑木はあったりなかったり・・・斜面は何の斜面かなあ・・・
日本で最初に旧石器の見つかったことで知られる岩宿遺跡のある場所でもカタクリが咲きますが、そこはこの3つの条件にぴったりです。
吉井町小串に咲くカタクリは下仁田から続く上位段丘の北向き段丘崖の雑木林の中です。
水上方面のカタクリは・・・これは本来の生息地でしょう。雪国の山、山里です。
 こんな歴史を背負っていたのかと、可憐なカタクリが、なおいっそう いとおしくなります。

種が落ちて花が咲くまでに7年から8年かかる、小学生に入学した子と同じ年齢だとか、種を運ぶのはアリだとか、カタクリにまつわる話はたくさんあります。そこにカタクリの歴史の話も加われそうです。

六車では、最近、鹿の食害が増えて困っているとのことです。周囲を網の柵で囲ったり、苦労されているようです。



          


2014年3月23日日曜日

降りつもった火山灰 その1

  降りつもった火山灰

ネギ畑の火山灰

 日本人には火山はおなじみの光景。
子供の頃、ときおり浅間山が噴火して,火山灰が降ってきました。屋根や葉っぱの上にうっすら
積もった灰も、数日たつと,どこかに吹き飛んでしまいましたが。
東北の震災の後、「大地震の後しばしば火山噴火があるので、もしかして富士山が噴火したら」
などと、テレビなどでも放送されていました。
富士山が噴火したら、当然,東京にも火山灰が飛んで来る・・・大被害!!

  今住んでいる場所に火山灰が厚く積もるって、想像できますか?
   さらに、昔の火山灰が,今でも厚く積もって残っているって,想像できますか?

東京にも富士山や箱根の山の昔の火山灰が積もって残っている・・・という話、聞いたことあるでしょうか。
下仁田ネギの畑
積もった火山灰はやがて風化して赤土になります。・・・土になる?冬になると霜柱が立ち、溶けるとぐちゃぐちゃとぬかるあの土です。関東地方ではこれを関東ローム層とよんでいます。
長い霜柱 赤土におおわれた金剛萱にて


下仁田に赤土はありますか?・・・・・ネギ畑の土はどうでしょう?
下仁田から見た浅間山

ネギ畑の土をよく見ると、小粒の軽石が混じっています。火山の噴出物の混じっている証拠。
土は少し赤みがかった色にも見えるかも。(でも、えーっ、赤?といわれるかも。濃い茶色、黄色味がかるとか、いろいろ言われるかも。土の色の世界では、こんなのを赤といいます・・・)。

赤土の中からは、もとの火山灰に含まれていた鉱物の結晶がみつかることがあります。
学校の授業でネギ畑の土を持ってきて水で洗って、顕微鏡で観察しました。そこには鉱物の結晶が。この結晶をよく調べて、浅間山から飛んできた火山灰が含まれているとわかりました。

名産下仁田ネギを生んだのは、下仁田の気候と、浅間山の火山灰を含むこの土、
それと、ここに住んだ人々たちの努力だったのでしょう。


下仁田の火山灰

下仁田には浅間山以外の火山の火山灰もあるのでしょうか?
 はい、あります。
八ヶ岳、立山・・・・さらに、鹿児島から飛んできた火山灰まであります!
でも、??・・・八ヶ岳、立山って、火山?今,噴火してたっけ??・・・人の残した記録にはありませんね。ぼんやりして、気にもとめていなかった「活火山」とかの知識を,あらためて確認したくなります。
活火山の現在の定義は「おおむね過去1万年以内に噴火したか、現在活発な噴気活動のある火山」だそうです。


  下の図に、下仁田で見つかっている火山灰の噴出源を黄色でマークしてあります。
  鹿児島からも、山陰地方からも飛んできているのに、びっくりします。
  薄く積もったものでは,あとから地層の中でみつかるとは思えませんから、かなり厚く積もったのではないかな。
   なお、火山灰がみんな東に飛んでいくのは、上空にいつも吹いている偏西風のため。


   中国の黄砂も、この風によって日本に飛んできます。最近はPM2.5のほうが有名かな。
                                    地震と火山のたんけん隊 大月書店より

  • 上の図31番は桜島?姶良(あいら)? そもそも姶良って何?そんな火山、聞いたことないけど。 
      じつはこれ、今の桜島の火山ではありません。昔ここで大爆発があり、大量の噴出で地下に空っぽ部分ができ、そこが陥没して、鹿児島湾ができたというのです。膨大な量の火砕流・軽石・火山灰の噴出でした。 
    かつて,日本のあちこちで大噴火があり、そこが陥没しカルデラになったりしています。
  • この姶良の火山灰は,特に有名です。日本列島遙か遠く、東北まで見つかるというのですから(北海道まで見つかるとも聞きましたが、どこなのかよく知らないのですど・・・)。
  • この頃は人が日本列島に住み始めていたころなので、考古学にも、とても役立っています。時代決定にとても役立つわけですから。

    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
最近まで,下仁田では火山灰層はあまり見つかっていませんでした。
金剛萱の赤土の崖
ここに何層もの火山灰がある 

下仁田自然学校のメンバーの関東山地研究グループが、地質調査の際、コンニャク畑のわきに赤土の大きな崖が現れているのをみつけました。すぐに関東火山灰グループに連絡し、2007年から調査が始まりました。

ずっと赤土を見てきた方々は、「ただの赤土」に見える中から、次々と素性のわかる火山灰の層を見つけ出すのです。
「靴が汚れる」なんて言ってないで,赤土の斜面を登り、説明してもらって目をこらすと、だんだん火山灰が見えてきます。






下仁田でみつかった火山灰
下の表にあげた火山灰のほとんどのは金剛(こんごう)萱(がや)で見ることができます。この順番に層になって積もっています。
こんなに長い期間の火山灰が連続して観察できる場所は滅多になく、金剛萱は関東周辺の火山灰研究にとって大切な場所といえます。

火山灰名
供給源
年代
特徴
記号
見られる場所
浅間板鼻黄色軽石
浅間山
1.5万年

As-YP
金剛萱
蒔田丘陵など各所
浅間板鼻褐色軽石
浅間山
2.5~2.4万年


As-BP
金剛萱
蒔田丘陵など各所
浅間室田軽石
浅間山
2.8~2.7万年

As-MP
金剛萱
姶良(あいら)Tn火山灰
九州鹿児島湾
(姶良カルデラ)
2.9万年
火山ガラスでキラキラする。電球のかけらのような形のガラス片
AT
金剛萱
大山倉吉テフラ
大山
5.5万年
肉眼ではっきりとは見えていないが、存在する
DKP
金剛萱
御岳第1軽石
(御嶽)
御岳火山
9.6万年

OnーPm1
金剛萱
立山D軽石
立山
10万年

DPm
金剛萱
八ヶ岳・川上オレンジ軽石
八ヶ岳
15万年

Yt-kw
金剛萱
Tama128
八ヶ岳
35万年

Ol.py.C.A.

金剛萱
Tama126




金剛萱
Tama125
たぶん八ヶ岳



金剛萱






貝塩上宝テフラ
岐阜県焼岳付近
63万年

KMT
川井

他に黒姫山からの火山灰(20万年前)もみつかっています。                     

<質問いくつか>

l  赤土では、ほとんどの部分は粒子のみえない少しベタベタした土です。 
      大部分を占める、粒子のみえないような部分は何からできている? 
     ・火山灰などの火山噴出物
       ・ 黄砂        (大陸からやってきたもの)
     ・舞いあがったほこりなどが風化して粘土になったりしたもの など のようです 
 何mもある赤土の崖がすべて火山から直接降ってきたものというわけではなく、地面のに積もった
火山などが再び舞い上がりつもるといったことを、長年積み重ねたということもあると言えるのでし
ょう。 
表にあげた火山灰層は、大きな噴火で降り積もっったもの。だから層になって見え、含まれる鉱物
組み合わせに特徴があったりするのでしょう。

l l赤 っぽい土はみんな降ってきた火山灰起源?
 そんなことはないと思います。赤色の起源は、含まれる鉄成分の酸化によります。鉄のさび、赤さ
びの色。関東ロームには鉄の成分がたくさん含まれると言うことでしょうか。
 沖縄など暖かい地域に行くと、土がずいぶん赤っぽかったりします。土地開発から赤土が流失し
、サンゴ礁に被害を及ぼしているということで、問題になったりします。沖縄は石灰岩の風化とのこ
とで、火山灰ではないですね。これがどうして赤くなるのか、調べて見ないとちょっとわ
かりませんが。
世界各地の「赤い土」、起源は何かなあ・・それぞれ検討してみてもいいかも。
 
 l 表にある記号は暗号のように感じられてしまうけど、どうやって決めたもの?
     それぞれがイニシャルのようなもの。

たとえばAT・・姶良(あいら)丹沢火山灰のこと。神奈川県の丹沢で調べられた丹沢火山灰と、九州に多量にあった姶良火山灰が同じものであることが判明し、二つを合わせて名前をつけ直しました。このイニシャルがAT。あいらのA,たんざわのTで、専門家にとっては便利なものになっています。

 AS-YPは 浅間(AS)黄色(Y・イエロー)軽石(P・パミス)
    軽石のことを英語でパミスといい、そのP。


さらに、火山灰を調査しているとき、この場所からは古い時代の石器が見つかり、ここは遺跡としても登録されることになりました。
金剛萱ナイフ型石器
よく似たものは,隣の佐久市の遺跡でたくさん見つかるということで、ここでは八風山山頂付近の緻密な安山岩を使っています。
このタイプの石器は後期旧石器時代初期のもので、
群馬県では今のところ一番古くて確実な岩宿遺跡の石器群につながるものだそうです。3万年といった昔のものになります。
下仁田地域は信州特産の黒曜石を関東地方に運ぶ「石材の道」だった(中村由克さんより)。

ところでこの場所、標高700mを超える,周囲より高めの場所。昔の人って、こんな場所を,平気で行き来していたのかなあ・・・沢沿いより,むしろ道がわかりやすかった?・・・

街道というと、江戸時代とかを思い浮かべてしまうのですけど、もっともっと遙かな昔から、人と物が行き交っていた・・・・そんな場所だったのかも。

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ハクモクレンが咲き出しました。白い花が咲き誇るのを見ると、つい植えたくなるけれど、放ってお
けば大木になって手に余るし、花はしばしば霜で一夜のうちに茶色くなって、がっかり。

農家の庭先にのびのび育ったハクモクレンがありました(下の写真)。
よく見ると、ほころびかけた花の先っぽが,みんな曲がっている。しかも、北を向いて。
ハクモクレンは コンパスツリーといわれます。蕾が北を向くから。コンパスは円を描くコンパスで
はなくて,方向を知るための方位磁針のコンパス。
  蕾のほころぶ頃のほんの一時期の現象です。もしまだ蕾だったら、ちょっと気にして、見てみませんか。

山にはえる野生のコブシ、やタムシバも親戚の花で,同じ性質があります。山歩きの時、思い出したら、ちょっと観察を。




    よく日に当たった蕾の部分が、早く成長して,それで曲がるのでしょうか。分裂したての、うまれたばかりの小さな細胞の大きさが,成長してグンと大きくなる?細胞の数がふえる?どっちかな。前者かな・・それとも他の理由?

   木の芽・草の芽は光の方に曲がるけど、これはホルモンが関係していたはず。    
   


まだ芽の出ていないこの季節の梢には,大きな巣が目立っています。特に、ケヤキの木など、
目立ちますね。カラスの巣です。しばらくするとヒナの頭がのぞいていることもあります。  
子育てに必死の親は、通りかかった人を攻撃することもあります。 刺激しないように。
我が家のすぐ近くのカラスの巣です。
左の写真、どれが巣かわかりますか?真ん中の木の右上の梢の黒い塊です。