第3 章 滝根町周辺の地質って?

白亜紀花崗岩類
C層(貝岩・チャート・緑色岩類)
B層(貢岩・チャート薄互層)
貢岩
石灰岩
大滝根山西方地域の滝根層群地質図(出典:滝根町史)

1.人間が作り出した地底空間

滝根町仙台平とその周りに分布する地層は、滝根層群と滝根層群に貫入した花崗閃緑岩(※1)からできています。滝根層群は石灰岩を主体とするA層、頁岩(※2)やチャートからなるB層、それに、塩基性岩類(※3)、頁岩、チャートからなるC層からできていて、変成(※4)を受けているのでA層は結晶質石灰岩(大理石)に、B層とC層はホルンフェルス(熱変成岩)になっています。
花崗閃緑岩の形成年代は、9000 万年~ 9800 万年前(白亜紀後期)と推定されます。滝根層群は化石が産出しないため堆積年代を特定できませんが、花崗閃緑岩の熱変成を受けていることから、白亜紀後期以前に堆積したと考えられ、滝根層群A層は古生代二畳紀(2 億年前)に赤道付近に堆積した珊瑚・フズリナ・海百合等の生物の遺骸の堆積物と考えられます。
A層の石灰岩は大越町から滝根町駒ケ鼻を経て、和貢に至る山地を形成して分布し、この石灰岩はおよそ4.5km にわたって見られます。あぶくま洞と入水鍾乳洞は、この石灰岩の中部及び南部の西側境界付近にできています。

※1 完晶質粗粒の火成岩。花崗岩と閃緑岩の中間の組成をもつ。
※2 堆積岩の一つ。泥が固結した岩石のうち、薄くはげる性質のあるもの。色は淡灰、暗灰、黒褐など。石灰岩・砂岩などと相重なり、中生層、第三期層などの地層をなす。泥板岩。
※3 珪酸を比較的少量(52%以下)含む火成岩。一般に鉄、マグネシウム、カルシウムなどを比較的多量に含み、色黒く重い。斑糲岩・玄武岩の類。
※4 地下深い所で温度・圧力の変化または科学的作用を受け、鉱物の種類や組織が変化すること。

第4章 あぶくま洞の大岩壁はどうやってできたの?

あぶくま洞駐車場の北側には高さ140m、幅520mの大岩壁があります。

この大きな岩壁は石灰岩を掘り出すことによって表面に出てきたものです。あぶくま洞は洞穴が発見される以前は石灰岩の採石場だったからです。しかもこの岩壁は一枚岩のため地層を観察するにはとても適しており、地層の変化がはっきり見られるのは全国的にも珍しいものです。
岩石にはいくつもの種類がありますが、それらは大きく三つのグループに分けることができます。
①堆積岩:海や湖等で砂や粘土が積もってできた岩
②火成岩:火山の活動によってマグマが冷えてできた岩
③変成岩:堆積岩や火成岩が変化してできた岩

1.結晶質石灰岩

変成岩の一種で、大岩壁の白く見える部分はこの結晶質石灰岩です。あぶくま洞周辺の結晶質石灰岩は結晶が大きくキラキラしていて特にきれいです。結晶質石灰岩は石灰岩がマグマの高熱を受けて変化して出来た珍しい岩石です。元になる石灰岩は大昔に海に住んでいたサンゴや有孔虫という、カルシウムの殻を持った生物がたくさん積み重なって出来た堆積岩です。石灰岩は地下水に溶けやすい性質を持っていて洞穴が出来ることがあります。

2.花崗岩

火成岩の一種で、火山のマグマが噴火せずに地下でゆっくり冷えて固まると花崗岩になります。石灰岩を大理石に変化させたのはこの花崗岩の熱です。大岩壁の中では、あぶくま洞の出口の池付近とあぶくま神社のある小山でも見られます。遠くから見ると薄茶色に見えますが、手にとって見ると3 種類の小さな粒でできています。
広い阿武隈山地の基盤はこの花崗岩で、結晶質石灰岩やホルンフェルスはその上に乗っています。大昔はもっとたくさんの結晶質石灰岩やホルンフェルスがあったはずですが、風雨の侵食によってはぎ取られてしまい、全体から見るとほんの少しだけがあぶくま洞の周辺に残っているのです。

3.ホルンフェルス

聞き慣れない名前の石ですが、変成岩の一種です。
泥からできた泥岩や頁岩が大理石と同じように花崗岩の熱で焼かれて変化した岩石です。黒っぽい色をしたホルンフェルスは、大岩壁の一番右端にあって道路から見ることが出来ます。数十センチ程度の薄いホルンフェルスの層は、洞内でも観察出来ます。

4.断層・節理

あぶくま洞の大岩壁では岩石の種類だけではなく、断層や節理という地下の様子も観察できます。
断層や節理は、地下の火山活動や造山運動と呼ばれる大きな力で、岩が割れたりずれたりすることによりできます。大岩壁の結晶質石灰岩の割れた面が平らになっているのが節理です。また、中央や下の辺りに斜めに一直線に見えるひときわ大きな割れ目が断層です。

5.大岩壁の洞穴

あぶくま洞の大岩壁にはいくつかの洞穴の入り口が見られます。洞穴の出来る場所は、節理や断層と関係があります。地面を輪切りにした大岩壁はそのメカニズムを容易に観察することが出来ます。 あぶくま洞の大岩壁にはこんなにたくさんの秘密が隠されていたのです。 でも、まだまだ解っていないこともたくさんあります。
皆さんもあぶくま洞や大岩壁を観察して地層の秘密やあぶくま洞の謎の解明にチャレンジしてみてください。