日本东北地方野外调查纪实（Day 2）

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2023年9月18日至20日，我跟随着日本东北大学理学部地圈环境科学科和工学研究科量子能源工学专攻的老师与学生们进行了为期3日2夜的野外调查。此次野外调查主要围绕着山形县、秋田县、青森县、岩手县等日本东北4县展开，着重考察海啸沉积物、破火山口、柱状节理等地质构造。本文将主要介绍第2天的调查过程。

如图1所示，在第2天，我们主要在秋田县的沿岸地区进行了调查活动。作为面积第六大的都道府县，分布于秋田县内的地质构造可谓是多姿多彩。在本文中，您将通过椿海岸的柱状节理和男鹿半岛的目潟火山群，来感悟火山喷发的威力；通过八桥油田和高野野断层，来体会潜于地下的能量。

八桥油田

一大早，我们冒雨前往秋田市内的八桥油田（Yabase oil field）进行了参观。不过令我们感到惊奇的是，如图2所示，八桥油田竟然位于一片住宅区内！后来我们才知道，原来因为石油开采过剩，八桥油田的主要出油口已经不在此处了。这也意味着，放置于此处的油井仅是供展览用的。

据佐藤等人（2022: 62-64）的总结，由于在1800万年前日本列岛与欧亚大陆分离时形成的沉积盆地较为发达，因此在日本海沿岸造就了良好的油田形成条件。而我们此次前去参观的八桥油田正位于秋田市市中心，主要沿南北向延伸分布。其东西宽约600米，而南北长达13千米。该油田虽然早在1907年就进行了试采工作，但直至昭和30年代（1950年代）左右才被日本矿业（即现在的ENEOS）大规模开发。也正于同一时期，八桥油田一举成为了日本国内产油量最大的油田。在当时，八桥油田的石油年产量可达到30万千升。由于其具有开发早、储量多的特点，八桥油田的自产油开始到现在的累积产油量也位居日本国内第一。

然而，好景不长。自昭和40年代起，八桥油田的产油量不断下降。自进入21世纪后，八桥油田的年产油量甚至已经不如鼎盛时期的一成了。在解说的途中，领队老师井龙康文（Iryu Yasufumi）先生甚至一度情绪激动，痛斥日本国内资源企业目光短浅，看事不长远。这令我不禁感叹，原来有很多国家在发展的历程中都会有这种大肆开采自然资源的时期啊。

男鹿半岛

下一站，我们前往了从本州岛向日本海延伸的那片土地——男鹿半岛（Oga peninsula）。由于男鹿半岛的地质构造丰富多彩，本章将分成4个小节对此次调查进行叙述。

潮濑崎（哥斯拉岩）

在男鹿半岛，我们首先前往了潮濑崎（Shiosezaki），来一窥哥斯拉岩（Godzilla rock）的真面目。如图3所示，哥斯拉岩的外观的确十分形似影视作品中的哥斯拉形象。

如图4所示，通过近距离观察，可以发现构成哥斯拉岩的地层与其下方的地层有着明显的不同。进一步走进观察，如图5所示，可以发现构成哥斯拉岩的地层的外貌疏松多孔粗糙，且颜色多样，可初步判断是主要成分为火山灰的凝灰岩；而下方的地层颜色偏白，层理不明显，像是泥岩地层。

椿之白岩

随后，我们来到双六分港附近，来观察这里的著名地质景观——椿之白岩。如图6所示，正如其名字一样，椿之白岩是一种呈白色的凝灰岩构造。外山（1925）等日本学者将含有椿之白岩的地层称为台岛层。

如图7所示，若近距离观察，可以观察到椿之白岩中含有浅绿色的绿色凝灰岩。由于这种绿色凝灰岩广泛分布于日本海沿岸地区，因此日本海沿岸也偶尔被称为“绿色凝灰岩地域”。此外，椿之白岩中还夹杂着和周边岩石样貌不同的白色岩片。在这些白色岩片中，可以看到纤维状的特征。据佐藤等人（2022: 20）的总结，这种纤维状特征是岩浆被喷射到地表之上时因压力释放而形成的构造。

鹈之崎海岸

紧接着，我们来到了离椿之白岩不远的鹈之崎海岸。如图8所示，在鹈之崎海岸，我们观察到了一望无际的一条条浮出海面的泥岩。虽然有随时掉入海中的风险，但井龙先生坚持让我们全员亲自站到这些泥岩上，来亲身感受一千多万年前在此沉积的岩石有多么坚固。

佐藤等人（2022: 34）总结道，如果近距离观察，可以发现这些泥岩与大多数情况下的泥岩不同——分布于鹈之崎海岸的泥岩具有叶理构造。一般情况下，由于海底生物的扰乱，在海底沉积的泥岩并不会具有叶理构造。根据上述观察结果，结合日本海扩大的历史，鹈之崎海岸在几千万年前有可能是一处距离海面至少500米的几乎没有氧气的海底。

然而，很遗憾的是，当时的我并没能联想到这些内容，因此没有认真观察当时踩在我脚下的泥岩。不过，由于这些长期露出于海面之上的泥岩随时都在经历风化的洗礼，或许当时的我即便认真进行了观察也不会看出个所以然。希望我可以吸取这个小遗憾带来的教训，在以后的野外调查中减少这样的遗憾。

男鹿目潟火山群

在男鹿半岛之旅的最后，我们来到了男鹿目潟火山群，来观察火山活动留给后人的遗产。

如图9所示，男鹿目潟火山群由户贺湾和一之目潟、二之目潟、三之目潟等组成。这些独特的海湾和火山湖都是近几十万年内的火山活动所形成的。

其中，最引人瞩目的当属户贺湾。如图10所示，户贺湾距离二之目潟等火山湖不远，直通日本海。在过去，虽然一之目潟和二之目潟、三之目潟被学界广泛认为是火山湖，但关于户贺湾是否是从火山湖演变而来的问题曾长期悬而未决。直到通过于上世纪末和本世纪初进行的现场调查和重力探测，户贺湾才被逐渐认可为是由火山湖演变而来的地形（鹿野等人，1999；狐崎等人，2002）。具体而言，约40万年前在此处形成了火山口后，因地壳变动、海平面变动等原因，最终海水侵入了火山口内部，形成了今天的户贺湾。

此外，根据菅原大助（Sugawara Daisuke）老师的介绍，在一之目潟等火山湖中都能发现浊积岩（turbidite）。这种岩石是海底沉积物的一种，基本是受地震、海啸、洪水、暴雨等自然灾害的影响，从周边地区崩塌而来，随后沉积于海底而形成。因此，菅原先生介绍道根据浊积岩的沉积情况，结合古文书、周边地区的地质环境等综合判断，目前学者们已经发现了震中位于该地区的十余次古地震了。有兴趣的朋友可以参考Kitagawa et al., 2016的论文。

高野野断层

离开男鹿半岛后，我们来到了山本郡八峰町，来观察一处名为高野野断层（Kohyano Fault）的断层。八峰町是秋田县内最靠西北侧的一个町，总人口约6000人。其行政面积中的80%为森林，10%为农地。

如图11(a)所示，高野野断层附近存在着一处比较突兀的隆起。尤其是如图11(b)所示，在当地一名为峰荣馆的建筑附近存在着一处高度为2米以上的断面。结合东北日本的压缩场较为卓越的事实，可以推测出这里或许发生过一次逆断层地震，使得靠西侧的岩盘向上隆起，形成了图11中的突兀的隆起和断面。

正因该断层的地震活动形成的断面，此处被迫修建了一条较为倾斜的陡坡，以满足交通载具通行的需求。在该断层附近，有一名为八峰中学校的初中。比较有趣的是，为了让学生们对家乡的地理、地质环境有更多的认识，八峰中学校还曾组织过该校学生对高野野断层进行了调查。如图12所示，这些调查结果也以展板的形式对公众进行了展示。也正因这样的科学实践活动，才让学生亲身体会到了地质活动对人类社会的影响，从而对地球科学产生兴趣。

八森椿海岸柱状节理群

趁夜色降临之前，我们尽最快速度前往了同在八峰町的八森椿海岸，去一窥分布于当地的柱状节理的究竟。

如图13所示，位于八森椿海岸的柱状节理群并不是十分有规律地分布在此处，而是以千奇百怪的角度沉积于此。即便如此，我们还是可以十分容易地观察到此处的柱状结构基本为3至6面躰。根据颜色等可以得知此处的组成岩石为安山岩。据设立在该处的介绍展板称，此处的安山岩被称为素波里安山岩（Subari andesite），是在几百万年前的日本列岛形成时期中形成的岩石。

除了亲身目睹到了这一火山活动遗留下的美景外，在此处我还产生了一种需要在平日里加强体质锻炼的感受——由于我并非地质学专业出身，少有野外调查的经验，因此亲自爬上柱状节理群的速度甚至不及同行的即将退休的老教授们！

参考文献

• 佐藤時幸, 千代延俊, Stephen Obrochta, 永吉武志. (2022). ｢男鹿の地層ガイド｣ 男鹿の地質から探る石油王国秋田の資源形成ダイナミクス._（日语）
• 外山四郎. (1925). 秋田県男鹿半島に発達せる第三紀層. 北光, 20, 57-71._（日语）
• 鹿野和彦, 大口健志, 林信太郎, 宇都浩三, 檀原徹. (1999). 戸賀火山: 東北日本男鹿半島の中期更新世アルカリ流紋岩タフリング. 1999年日本火山学会講演予稿集, 100._（日语）
• 狐崎長琅, 井上雅裕, 中村直文. (2002). 重力探査からみた男鹿半島戸賀湾付近の地下構造. 火山, 47(5), 397-410._（日语）
• Kitagawa, J., Morita, Y., Makohonienko, M., Gotanda, K., Yamada, K., Yonenobu, H., … , Yasuda, Y. (2016). Understanding the human impact on Akita-sugi cedar (Cryptomeria japonica) forest in the late Holocene through pollen analysis of annually laminated sediments from Ichi-no-Megata, Akita, Japan. Vegetation History and Archaeobotany, 25, 525-540._（英语）