[S-MP25] 変形岩・変成岩とテクトニクス

[SMP25-P04] 熱水流体に起因したイライトの生成と断層の発生過程

*安東 淳一¹、兒島 巧太¹、ダス カウシク¹、富岡 尚敬²、上原 誠一郎³ (1.広島大学大学院先進理工系科学研究科 地球惑星システム学プログラム、2.海洋研究開発機構高知コア研究所、3.九州大学総合研究博物館)

キーワード：チャート、スタイロライ、イライト、流体、断層

断層形成には流体の関与が指摘されており、この両者の因果関係には色々な考えが提唱されている。本研究では、野外調査と岩石試料の微細組織観察から、流体から晶出したイライトが断層形成に関与した可能性が強いことを報告する。

研究対象とした断層：三重県度会町に露出する秩父帯南帯に属する塊状チャート岩体中に発達する断層を対象とした。秩父帯南帯には、付加体の形成にともない、ほぼE-Wに伸長するチャート岩体が多く存在する。地質調査の結果、対象とした塊状チャート岩体には以下の特徴があることが分かった。1）母岩である塊状チャート岩体中には、平行に発達するスタイロライトが顕著に認められ、その走向と傾斜はほぼE-W、傾斜約90°であった。2）スタイロライト面と平行に発達する、幅約0.5 mmから1 cmの白色を呈するバンド（白色バンド）が多く観察される。断層の近くでは、この「白色バンド」を横ずれさせるリーデル剪断面が発達する。3）断層面は、塊状チャート岩体中央部において数10 mにわたり連続的に露出しており、その走向と傾斜はスタイロライトとほぼ平行である。4）断層面上には、すべりの影響を受けた多数の白色を呈する鉱物が認められる。5）断層ダメージ帯は、断層面から約100 mの幅で発達し、その中には、数m 規模の母岩チャートのブロックが取り込まれている。6）母岩部と断層ダメージ帯の間には、約10 mの褶曲部が認められる。

微細組織：「母岩のチャート」、「断層ダメージ帯のチャット」、「断層面」を構成する岩石の薄片を作成し、偏光顕微鏡とSEMを用いて微細組織観察を行った。また「母岩」「スタイロライト面」、「白色バンド」、「断層すべり面」を構成する鉱物を同定するために、XRD、EPMAおよびATEMを用いて分析を行った。得られた主要な結果をまとめると以下の4つになる。1）「母岩」は、石英と微量な緑泥石から構成されている。2）「スタイロライト面」は、微量な緑泥石、そしてイライトから構成されている。3）「白色バンド」は、石英の他、約10 μm以下の多数のイライトで構成されており、顕著な微細組織として直径数㎛以下の多数の空隙が存在している。4）「断層面」を構成している白色鉱物はイライトであることが分かった。このイライトの結晶化度は、「スタイロライト面」や「白色バンド」のものよりも良い。

考察：「白色バンド」は、母岩中に存在しない多数のイライトから構成されていることから、スタイロライト面に沿って浸透した流体から晶出したことが理解できる。また、この流体は石英を溶解することで多数の空隙を形成したと考えられる。「白色バンド」は、イライトと空隙が濃集している為に塊状チャート岩体中内での弱面となり、リーデル剪断面や褶曲部で示唆される応力場において、断層を形成させたと考えられる。「断層すべり面」上のイライトの結晶化度が良いのは、断層すべり運動による摩擦熱の影響と考えている。