鏡下観察結果から火山灰層の可能性がある３０試料について、鉱物組成、重鉱物組成、火山ガラスの形態分類、火山ガラスの屈折率測定を行った結果を表５−２−３に示す。

今回の火山灰分析試料は、コアから採取は５ｃｍごとに採取した試料を用いた。したがって、火山灰の純層から選択的に試料採取をしたものではなく、層厚の薄い火山灰層の場合は他の砕屑物と混合した情報になっている。また、堆積構造などの岩相を考慮して採取していないことから、再堆積した火山灰層との明確な区分も困難である。火山灰層の認定及び各火山灰層の対比に際してはこれらを考慮した。

分析を行った３０試料のうちＴＡＴ０３−１（１７５−１８０ｃｍ）、ＴＡＴ０３−１（３４０−３４５ｃｍ）、ＴＡＴ０３−１　（５２５−５３０ｃｍ）、ＴＡＴ０３−０４ （１５５−１６０ｃｍ）、ＴＡＴ０３−０４（３００−３０５ｃｍ）およびＴＡＴ０３−０４（４５０−４５５ｃｍ）の６試料については、火山ガラスの含有率が１０％以下と少ないこと、その他の鉱物粒子に円磨されたものが認められることから、ここでは火山灰層として認定しなかった。

火山灰層とした２４試料について、各試料の岩石学的特徴及び産出層準を検討した結果、１１層の火山灰層を識別した。これらを上位からそれぞれ火山灰層１〜１１と呼ぶ。

以下に各火山灰層の記載岩石学的特徴を示す。

（ｉ） 火山灰層１

挟在層準　ＴＡＴ０３−１３（４２０−４２５）、ＴＡＴ０３−１１（４６５−４７０）

火山ガラスおよび長石の含有率が多く、それぞれ４０％以上である。重鉱物は、斜方輝石・単斜輝石を多く含み、角閃石を含む。火山ガラスの形態はＨａ、Ｈｂ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．４９０、１．５０３−１．５１８（１．５０４−１．５０９）を示す。

（ｉｉ） 火山灰層２

挟在層準　ＴＡＴ０３−０１（３９０−３９５ｃｍ）、ＴＡＴ０３−０４（３１５−３２０ｃｍ）

火山ガラスの含有率は３０〜５０％程度。重鉱物は斜方輝石・単斜輝石を多く含み、また角閃石も含まれる。火山ガラスの形態はＣａ型・Ｔａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．４９５−１．５０９（１．５０２−１．５０９）を示す。

（ｉｉｉ） 火山灰層３

挟在層準　ＴＡＴ０３−１３（６１０−６１５ｃｍ）、ＴＡＴ０３−１１（６９０−６９５ｃｍ）、ＴＡＴ０３−０４（３３０−３３５ｃｍ）

火山ガラスの含有率は７０％程度。重鉱物は斜方輝石・単斜輝石を多く含み、また角閃石も含まれる。火山ガラスの形態はＣａ・Ｔａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．５０４、１．５０８、１．５１０−１．５０９（１．５１４−１．５１５）を示し、複数のモードがみられる。ＴＡＴ０３−０４の３３０−３３５は火山ガラスの含有率が４０％程度と少ないが、その他の特徴が一致するので火山灰層３とした。

（ｉｖ） 火山灰層４

挟在層準　ＴＡＴ０３−１３（６２０−６２５ｃｍ）、ＴＡＴ０３−１１（７３５−７４０ｃｍ）

火山ガラスの含有率は５０〜６０％程度。重鉱物は斜方輝石・単斜輝石を多く含み、角閃石も多く含む。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．５０２−１．５１７（１．５０４、１．５０９、１．５１４−１．５１７）であり、複数のモードがみられる。

（ｖ） 火山灰層５

挟在層準　ＴＡＴ０３−０１（４０５−４１０ｃｍ）

火山ガラスの含有率は３０％程度、長石を６０％程度含む。重鉱物は斜方輝石・単斜輝石を多く含み、また角閃石も含まれる。火山ガラスの形態はＣａ型・Ｈｂ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．５０５−１．５１３ （１．５１０−１．５１３）を示す。

（ｖｉ） 火山灰層６

挟在層準　ＴＡＴ０３−１３（９００−９０５ｃｍ）、ＴＡＴ０３−１１（１００５−１０１０ｃｍ）、ＴＡＴ０３−０１（６４０−６４５ｃｍ）、ＴＡＴ０３−０４（５５０−５５５ｃｍ）

火山ガラスの含有量は５０％程度。重鉱物は角閃石を多く含み、斜方輝石・単斜輝石も多く含む。火山ガラスの形態はＨａ・Ｈｂ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．５０３−１．５１３（１．５０７−１．５０９）であり、明瞭なモードを示す。

（ｖｉｉ） 火山灰層７

挟在層準　ＴＡＴ０３−１３（１０８０−１０８５ｃｍ）

火山ガラスの含有率は７２％程度。重鉱物は角閃石・斜方輝石を多く含み、単斜輝石も多く含む。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．５０３−１．５１１（１．５０４−１．５０９）である。

（ｖｉｉｉ） 火山灰層７’

挟在層準　ＴＡＴ０３−１１（１１９０−１１９５ｃｍ）

火山ガラスの含有率は８１％程度。重鉱物は角閃石・斜方輝石・単斜輝石を多く含み、黒雲母も含む。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．５０３−１．５１１（１．５０４−１．５０９）である。本火山灰層は火山灰層７と重鉱物以外の特徴は極めて類似するが、黒雲母を含んでおり異なる火山灰層である可能性があることからここでは火山灰層７’とした。

（ｉｘ） 火山灰層８

挟在層準　ＴＡＴ０３−０４（８７０−８７５ｃｍ）

火山ガラスの含有率は４１％程度。重鉱物は斜方輝石を多く含み、単斜輝石・角閃石を伴う。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．４９４、１．４９７、１．５０１−１．５０８（１．４９４、１．４９７、１．５０４−１．５０９）で、複数のモードがみられる。

（ｘ） 火山灰層８’

挟在層準　ＴＡＴ０３−０１（８７０−８７５ｃｍ）

火山ガラスの含有率は２８％程度。重鉱物は角閃石・斜方輝石・単斜輝石をそれぞれ２５％程度含む。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．４９３−１．４９５、１．５００−１．５１０ （１．４９４、１．５０３−１．５０５）で、複数のモードがみられる。本火山灰層は火山灰層８と層位的な位置や火山ガラスの形態で類似しているが、火山灰層８と比較し、角閃石がや少なく、斜方輝石がやや多いことから、異なる火山灰層である可能性も否定できないことからここでは火山灰層８’とした。

（ｘｉ） 火山灰層９

挟在層準　ＴＡＴ０３−１３（１３５５−１３６０ｃｍ）

火山ガラスの含有率は５６％程度。重鉱物は角閃石・斜方輝石・単斜輝石を多く。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．４９６−１．５１０、１．５１１−１．５１５、１．５１７−１．５１９（１．５０３−１．５０９、１．５１３、１．５１８） で、複数のモードがみられる。

（ｘｉｉ） 火山灰層９’

挟在層準　ＴＡＴ０３−１１（１３５５−１３６０ｃｍ）

火山ガラスの含有率は５７％程度。重鉱物は角閃石・斜方輝石・単斜輝石を多く。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．５０２−１．５１８（１．５０８−１．５１５） である。本火山灰層は火山灰層９と火山ガラスの形態や重鉱物組成では極めて類似しているが、火山ガラスの屈折率が火山灰層９では複数のモードが見られ必ずしも一致するとはいえないことから、ここでは火山灰層９’とした。

（ｘｉｉｉ） 火山灰層１０

挟在層準　ＴＡＴ０３−０１（１０９５−１１００ｃｍ）

火山ガラスの含有率は４３％程度。重鉱物は角閃石が６０％程度を占め、斜方輝石・単斜輝石がそれに伴う。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．４９８−１．５０１、１．５０５−１．５１１（１．５０７−１．５０９）である。

（ｘｉｖ） 火山灰層１０’

挟在層準　ＴＡＴ０３−０４（９７０−９７５ｃｍ）

火山ガラスの含有率は２５％程度。重鉱物は角閃石と斜方輝石が主体で、単斜輝石がそれに伴う。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ・Ｈａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．４９３−１．４９５、１．５００−１．５１０（１．４９３、１．５０３−１．５０５）で、複数のモードがみられる。本火山灰層は火山灰層１０と火山ガラスの形態や重鉱物組成では極めて類似しているが、火山ガラスの屈折率において本火山灰層では複数のモードが見られ必ずしも一致するとはいえないことから、ここでは火山灰層１０’とした。

（ｘｖ） 火山灰層１１

挟在層準　ＴＡＴ０３−１３（１６０５−１６１０ｃｍ）

火山ガラスの含有率は８３％と高い。重鉱物は角閃石と斜方輝石が主体で、単斜輝石がそれに伴う。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．５００−１．５１４ （１．５０６−１．５０７）である。

（ｘｖｉ） 火山灰層１１’

挟在層準　ＴＡＴ０３−１１（１６６５−１６７０ｃｍ）

火山ガラスの含有率は７１％程度と高い。重鉱物は角閃石が４２％程度を占め、斜方輝石・単斜輝石がそれに伴う。火山ガラスの形態はＨｂ・Ｃａ型が卓越する。火山ガラスの屈折率はｎ＝１．５０２−１．５１８（１．５０８−１．５１５） である。本火山灰層は火山灰層１２と火山ガラスの形態や屈折率では極めて類似しているが、角閃石がやや少なく、不透明鉱物が多く必ずしも一致するとはいえないことから、ここでは火山灰層１１’とした。

ｂ）平成１４年度調査（橘湾東部）

橘湾全体における火山灰層序を検討するため、Ｈ１４年度採取コア（小浜・金浜沖断層）における火山灰分析結果を以下に示す。

（ｉ） Ｖ−１

火山ガラスの形状はＨａ、Ｈｂ（扁平型）が優勢、屈折率はｎ＝１．４９７−８、１．５０３−７の２モードがみられる。ＴＡＴ０２−０５、ＴＡＴ０２−０７、ＴＡＴ０２−０９、ＴＡＴ０２−１２で確認された。

（ｉｉ） Ｖ−２

火山ガラスの形状は中間型（Ｃａ、Ｃｂ）が優勢、屈折率はｎ＝１．５０５−７、１．５１０−１１の２モードがみられる。ＴＡＴ０２−０３、ＴＡＴ０２−０５、ＴＡＴ０２−０７、ＴＡＴ０２−１２で確認された。

（ｉｉｉ） Ｖ−３、Ｖ−３’

事前の鏡下観察でｐｕｍｉｃｅ層として認められていたもの。ＴＡＴ０２−０５（Ｖ−３）、ＴＡＴ０２−０７（Ｖ−３’）で確認された。Ｖ−３は火山ガラスの形状は偏平型（Ｈａ、Ｈｂ）が優勢、屈折率はｎ＝１．５０４−５、１．５０７−１０の２モードがみられる。Ｖ−３で’は火山ガラスの形状は偏平型（Ｈａ、Ｈｂ）から中間型（Ｃａ、Ｃｂ）が優勢、屈折率はｎ＝１．５０７にモードがみられる。両者は層位・重鉱物組成・火山ガラスの形態組成ともに類似しているが、屈折率に相違があることから区分した。

（ｉｖ） Ｖ−４

ＴＡＴ０２−０７で確認された。火山ガラスの形状は偏平型（Ｈａ、Ｈｂ）が優勢、屈折率はｎ＝１．５０７−１１に明瞭なモードがみられる。

（ｖ） Ｖ−５、Ｖ−５’

火山ガラスの形状は中間型（Ｃａ）〜多孔質（Ｔａ）が優勢、屈折率はｎ＝１．４９５、１．５０１−３の２モードがみられる。重鉱物では角閃石が優勢である。Ｖ−５はＴＡＴ０２−０５、Ｖ−５’はＴＡＴ０２−０７で確認された。

帯磁率測定等の結果から求められた対比層準との関係をみた場合、年代に若干の差がある可能性が考えられることから、区分した。

（ｖｉ） Ｖ−６

火山ガラスの形状は偏平型（Ｈａ、Ｈｂ）が優勢、屈折率はｎ＝１．５０５−６にモードがみられる。重鉱物では角閃石が優勢である。ＴＡＴ０２−０５で確認された。

（ｖｉｉ） Ｖ−７

火山ガラスに乏しく、屈折率はｎ＝１．４９６−１．５１０とレンジが広くモードが顕著でない。重鉱物では角閃石が優勢である。ＴＡＴ０２−０５で確認された。

ｃ）火山灰層の対比

平成１４年度と平成１５年度調査結果から、橘湾南東部と橘湾北部の火山灰層の対比結果を表５−２−４に示す。

平成１４年度調査において、橘湾南東部のＶ−４火山灰は広域テフラのＫ−Ａｈ火山灰に対比されている。橘湾北部の火山灰層４も岩石学的特徴が類似することからＫ−Ａｈに対比される。Ｋ−Ａｈは重鉱物組成は、斜方輝石および単斜輝石を主体とし角閃石をわずかに含み、火山ガラスの形態はＨ型およびＣ型を主体とし、屈折率はｎ＝１．５０８−１．５１６の範囲に集中するという特徴をもつとされている（町田・新井、１９７８）。火山灰層４および火山灰層Ｖ−４は角閃石の含有率がＫ−Ａｈに比べやや高いが、角閃石を含む雲仙火山の火山岩の混入によるものと考えられる。

橘湾北部の火山灰層１は黒色の火山ガラス（スコリア）を特徴的に含むことで特徴付けられる。他の層準で類似した特徴を示す火山灰は認められていないことから、橘湾南東部の火山灰層Ｖ−１（ｓｃｏｒｉａ）に対比される。このスコリアを含む層準は後述する１４Ｃ年代測定結果から３３００〜２７６０年前の噴火活動によると考えられるが、スコリアを含むという岩石学的特徴からは雲仙火山起源とは考えにくい。

橘湾北部の火山灰層２、３、４、５は軽石型火山ガラスを含むことで特徴付けられるが、同一コアにおいて２層準が識別されることから、少なくとも２層以上の火山灰層と考えられる。また、軽石を含む特徴から橘湾南東部の火山灰層Ｖ−２、３、３’と対比される可能性もある。

雲仙火山では例の少ない軽石型火山ガラスを含むという岩石学的特徴を持つこと、また同一コアにおける層序的な間隔が１０ｃｍ〜５０ｃｍと時代的にそれほど差がないと考えられることから、これらの軽石型火山ガラスを含む火山灰は５５００〜４４００前の雲仙火山の比較的短期間の一連の噴火により形成された可能性もある。この軽石型火山ガラスを含む噴火活動は、陸域・海域を含めて対比の鍵層となる可能性があり、陸域における同時代の火砕流堆積物や火山灰層との対比も含めて検討する必要がある。