[S-CG63] 変動帯ダイナミクス

[SCG63-17] 方解石双晶の方位解析による古地温・古深度・古応力の推定

*山路 敦¹ (1.京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻)

キーワード：地温、応力、昇降運動、上昇

方解石のe双晶は，双晶面にかかる剪断方向の剪断応力成分がある臨界値（τ_c，10 MPa前後といわれる：Lacombe, 2010）を超えた場合に形成される．この双晶形成条件に依拠して，応力インバージョンを構成することができる（e.g., Etchecopar, 1984）．天然の方解石は地質学的時間をへる間に，複数の応力時階を経験していることが普通である．この場合にも，複数の偏差応力テンソルを決定することができる（山路, 本セッション）．それにより決定されるのは，検出すべき応力の数と，検出されたそれぞれの応力についての偏差応力テンソルをτ_cで割った，無次元偏差応力テンソルである．
他方，e双晶形成により，方解石の結晶は単純剪断をこうむるが，歪みの進行とともに，τ_c値が上昇することが，変形実験から知られている．すなわち，歪み硬化である．これは，歪みによるτ_c値の上昇ととらえることができる．双晶形成による剪断歪みは，双晶の密度から測定することができる（e.g., Groshong, 1972）．
さて，もっぱら脆性変形が進行する地殻浅部では，臨界差応力は深度に比例する．したがって，偏差応力テンソルから得た差応力により，双晶形成時の深度を推定することができる．妥当な温度勾配が仮定できれば，温度もわかる．ここで鍵になるのは，τ_cの値である．方解石の変形実験で得られた温度・剪断歪み量・τ_c値をコンパイルし，Lacombe (2010)はそれらのあいだの関係を大雑把にしめした．この関係を利用することにより，無次元偏差応力テンソルにもとづいて，温度・深度・τ_c値にかんする連立方程式を立てて解くことができる．
この方法を，日本海拡大時のグラーベンから得られた天然データに適用した例を紹介する．古深度がわかるので，そのグラーベンがどれだけ上昇削剥を受けたかを推定することができる．