札幌市域において、支笏軽石流堆積物をおおって堆積している地層は、厚別川沿いや三里川沿いにみられる厚別砂礫層と呼ばれるものである。この地層は、ほとんど支笏軽石流堆積物の再堆積層で、厚さは一～三メートルくらいあり、軽石や火山灰質砂で構成され斜交葉理もみられる。堆積年代は、厚別川上流の滝野付近の同層に含まれる炭化木片の¹⁴C年代値から二万一〇〇〇年前ころと推定される。
　ところで、厚別川流域では、滝野付近や月寒台地の東縁の切り割りにおいて、この厚別砂礫層の上位に、三〇～四〇センチメートルの厚さの細粒(径〇・二～一・五センチメートル)軽石層がみられる。この軽石層は、恵庭火山(＊6)の初期の活動によって噴出したもので、新・恵庭b降下軽石層と呼ばれている。この軽石層下底の炭化木片の¹⁴C年代値は、厚別砂礫層とほぼ同じ値であり、同層が堆積した直後に噴出したことを示している。
　この新・恵庭b軽石層と厚別砂礫層上部には、極めて興味深い現象がみられる。それは、周氷河地域(氷河や永久凍土が発達する氷河地帯の周辺地域)に特有な、土層の凍結と融解によって引き起こされた土壌かく乱現象(インボリューションあるいはクリオターべーション)である(写真4)。とくに、厚別砂礫層中には、土層に楔状に氷が形成される「氷楔(ひょうせつ)」や乾燥収縮によってできる土層の割れ目に生成される「氷裂」の名残りと思われる形状がみられ、その内部には新・恵庭b軽石層に由来する砂や火山灰が落ちこんで充てんされている(写真5・図7)。いわば寒さの化石現象なのである。

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写真-4　インボリューション(白石駅付近　1968年頃) 地表近くの地層が複雑に褶曲しているのがわかる

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写真-5　化石氷楔(旧国道36号、厚別神社付近　1960年頃)

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図-7　氷楔の断面図(清田付近　厚別川右岸の段丘崖) 氷の詰まっていた段丘砂礫層中の割目は上層の火山灰土や小石で充填されている。

　いっぽう、広島町の輪厚川や音江別川などの下流域に、厚別砂礫層と同質の岩相をもつ同時期の地層(広島砂礫層)が分布している。この広島砂礫層中の泥炭にはグイマツ(＊7)の小枝や根株などの遺体が含まれており、花粉化石群集は、グイマツとエゾマツあるいはアカエゾマツを主とし、わずかにハイマツとカバノキ属をまじえた亜寒帯林の植生を示している。このような森林植生は、サハリン北部の北緯五〇度近辺でみられるものである。グイマツは、北大植物園でみることができる(写真6)。

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写真-6　グイマツ(北大植物園)

　このような寒冷化石現象や古植生の特性からみると、当時の札幌周辺の年平均気温は、現在より八～一〇度Cも低かったと推定できるのである。
　市域東部の台地の表層を構成する厚別砂礫層こそ、最終氷期の最寒冷期(二万年前ころから一万八〇〇〇年前ころまで)を代表する堆積物なのである。
　
　＊6　恵庭火山(えにわかざん)　恵庭岳は支笏カルデラ壁と北北西方向の弱線との交点上に噴出したもので、主として溶岩流によってできている。しかし、その活動期には大量の軽石や火山灰を噴出させた。現在まで二枚の軽石層が識別され、恵庭降下軽石層a、b(En-a, En-b)とされている。これらの軽石層中の炭化木片の¹⁴C年代値から、約二万年前から一万二〇〇〇年前くらいまでが、この火山の活動期であったと考えられる。
　＊7　グイマツ　現在の日本列島には自生しておらず、サハリン・南千島・カムチャツカなどに分布する北方系の針葉樹である。シベリア大陸のタイガとよばれる広大な森林を構成する一員にダフリアカラマツといわれる樹木があるが、それは広義にはグイマツと同一種ともされている。このグイマツが寒冷期には現在の天然分布地よりも南下し、温暖期には後退するということを第四紀になってから幾度か繰り返してきた。