茂木港北部の白岩海岸に露出する地層であり、古くから植物化石の産出で知られている。露頭の下部の厚さ1.5ｍの泥岩中に植物化石を含む。上部には成層した凝(ぎょう)灰(かい)岩(がん)が重なる。地層は東西性の走向をもち、北に12°傾斜する。植物化石から推定される地質時代は、新生代第三紀鮮新世末と考えられている。1879年10月、スウェーデンの探検船ベガ号が、北極海航路の開拓に成功した後長崎にも寄港した際、隊長のノルデンショルドが茂木で植物化石を採集し、本国に持ち帰った。これをナトホルスト（1883）によって研究され、本邦の新生代植物化石の最初の記載となった。昭和51年（1976）に棚井敏雅博士により再検討された結果、31科40属52種が識別されたが、ブナが最も豊富である。茂木植物化石群の構成は、中部～西部日本の300～800ｍの高度の森林相に相当する。


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