1:30 PM - 1:45 PM
[G1-O-13] Paleostress direction of the Izu collision Zone restored from andesite dikes in the Ashigara Group.
Keywords:Pleistocene, Izu Collision Zone , dike, paleostress
はじめに
伊豆弧衝突帯はフィリピン海プレートが本州側のプレートに対して西北西に年間約4 cmの相対速度で収束しており，衝突は現在も継続している (小田原ほか, 2011)．伊豆弧の衝突テクトニクスを明らかにするためには，衝突帯における地質構造に残された変形機構から推定される古応力方向の情報は重要な手がかりになる．
本研究はプレート境界断層の一つである神縄断層の南側に位置する更新統足柄層群中の岩脈群に着目した．σ3軸に直交して発達する岩脈は古応力方向の推定に役立ち，足柄層群中の岩脈を対象に古応力方向ついて議論した例には天野ほか (1986) などがある．これらの研究では従来の岩脈法を用いて岩脈群の極からσHmaxを推定するに留まっていたが，昨今の岩脈法の発展に伴い3つの主応力軸方向や応力比を推定できる手法が開発された．そこで本研究では足柄層群中の岩脈群の方位データに新岩脈法を適用し，従来明らかになっていなかった3つの主応力軸と応力比も含めた古応力方向の復元を行った．
手法
本研究では地質調査で得られた40枚の岩脈方位データに対してYamaji and Sato (2011), Yamaji (2016) の手法を用いて応力解析を試みた．この手法ではあてはめるクラスター数ごとにBICを評価し，最小の値を示したクラスター数を最適解として検出する．なお足柄層群は北北西に約32°沈下する褶曲軸を持つ背斜構造が認められるが，本研究地域はその背斜構造の西翼部にあたる．ただし岩脈の貫入と背斜構造形成の前後関係が明らかになっていないことから，(1) 褶曲形成後に貫入した場合 (つまり現姿勢での解析) と (2) 貫入後に褶曲した場合 (褶曲で受けた傾動を補正したデータでの解析) の両方を想定した．
結果
(1) と (2) の場合共にBICはクラスターが１つのときに最小になったので，データ群を1つにまとめた際の結果を述べる．(1) ではほぼ鉛直のσ1軸と，SE-NW方向のσ2軸，NE-SW方向のσ3軸が検出され，応力比 Φ= (σ2－σ3)/(σ1－σ3) は0.37を示した．(2) ではSW-NE方向のσ1軸，SE-NW方向のσ2軸，N-S方向のσ3軸が検出され，応力比は0.31を示した．また天野ほか (1986) は角閃安山岩脈について畑火道角礫岩体を中心とする放射状の分布を認めているが，今回の調査では明瞭な放射状の分布は確認されなかった．
議論
先行研究の天野ほか (1986) ではNE-SW方向のσ3の検出から直交するN52°WのσHmaxを想定しており，小断層の解析結果との整合性から岩脈の貫入は褶曲形成後に起きたと見積もっている．これは (1) の結果と調和的で，先のσHmaxは本研究結果のσ2軸に対応し，最大主応力軸σ1軸は鉛直方向であったことが明らかになった．鉛直方向のσ1軸についてはプレートの収束境界である伊豆弧衝突帯の中でどのようなテクトニクスを反映しているかについて検討が必要である．
また北垣・高木 (2019) は神縄断層および周辺の小断層スリップデータを対象に応力逆解析を行い，NW-SE方向のσ1軸を報告している．この結果は本研究結果と一致しないことから，神縄断層が示す古応力と岩脈群が示す古応力は異なるステージの応力場を反映していると考えられる．足柄層群の褶曲の形成と岩脈の貫入の前後関係も含めて，より詳細に伊豆弧衝突帯のテクトニクスの変遷について議論する．
文献
天野一男・高橋治之・立川孝志・横山健治・横田千秋・菊池 純，1986．北村信教授退官記念：地質学論文集，7-29．
北垣直貴・高木秀雄，2019．第126回地質学会学術大会講演要旨．
小田原 啓・林 広樹・井崎雄介・染野 誠・伊藤谷生，2011．地質雑，117，135-152．
Yamaji, A., 2016. Island Arc, 25, 72-83.
Yamaji, A. and Sato, K.，2011．J. Struct. Geol．33，1148-1157．
伊豆弧衝突帯はフィリピン海プレートが本州側のプレートに対して西北西に年間約4 cmの相対速度で収束しており，衝突は現在も継続している (小田原ほか, 2011)．伊豆弧の衝突テクトニクスを明らかにするためには，衝突帯における地質構造に残された変形機構から推定される古応力方向の情報は重要な手がかりになる．
本研究はプレート境界断層の一つである神縄断層の南側に位置する更新統足柄層群中の岩脈群に着目した．σ3軸に直交して発達する岩脈は古応力方向の推定に役立ち，足柄層群中の岩脈を対象に古応力方向ついて議論した例には天野ほか (1986) などがある．これらの研究では従来の岩脈法を用いて岩脈群の極からσHmaxを推定するに留まっていたが，昨今の岩脈法の発展に伴い3つの主応力軸方向や応力比を推定できる手法が開発された．そこで本研究では足柄層群中の岩脈群の方位データに新岩脈法を適用し，従来明らかになっていなかった3つの主応力軸と応力比も含めた古応力方向の復元を行った．
手法
本研究では地質調査で得られた40枚の岩脈方位データに対してYamaji and Sato (2011), Yamaji (2016) の手法を用いて応力解析を試みた．この手法ではあてはめるクラスター数ごとにBICを評価し，最小の値を示したクラスター数を最適解として検出する．なお足柄層群は北北西に約32°沈下する褶曲軸を持つ背斜構造が認められるが，本研究地域はその背斜構造の西翼部にあたる．ただし岩脈の貫入と背斜構造形成の前後関係が明らかになっていないことから，(1) 褶曲形成後に貫入した場合 (つまり現姿勢での解析) と (2) 貫入後に褶曲した場合 (褶曲で受けた傾動を補正したデータでの解析) の両方を想定した．
結果
(1) と (2) の場合共にBICはクラスターが１つのときに最小になったので，データ群を1つにまとめた際の結果を述べる．(1) ではほぼ鉛直のσ1軸と，SE-NW方向のσ2軸，NE-SW方向のσ3軸が検出され，応力比 Φ= (σ2－σ3)/(σ1－σ3) は0.37を示した．(2) ではSW-NE方向のσ1軸，SE-NW方向のσ2軸，N-S方向のσ3軸が検出され，応力比は0.31を示した．また天野ほか (1986) は角閃安山岩脈について畑火道角礫岩体を中心とする放射状の分布を認めているが，今回の調査では明瞭な放射状の分布は確認されなかった．
議論
先行研究の天野ほか (1986) ではNE-SW方向のσ3の検出から直交するN52°WのσHmaxを想定しており，小断層の解析結果との整合性から岩脈の貫入は褶曲形成後に起きたと見積もっている．これは (1) の結果と調和的で，先のσHmaxは本研究結果のσ2軸に対応し，最大主応力軸σ1軸は鉛直方向であったことが明らかになった．鉛直方向のσ1軸についてはプレートの収束境界である伊豆弧衝突帯の中でどのようなテクトニクスを反映しているかについて検討が必要である．
また北垣・高木 (2019) は神縄断層および周辺の小断層スリップデータを対象に応力逆解析を行い，NW-SE方向のσ1軸を報告している．この結果は本研究結果と一致しないことから，神縄断層が示す古応力と岩脈群が示す古応力は異なるステージの応力場を反映していると考えられる．足柄層群の褶曲の形成と岩脈の貫入の前後関係も含めて，より詳細に伊豆弧衝突帯のテクトニクスの変遷について議論する．
文献
天野一男・高橋治之・立川孝志・横山健治・横田千秋・菊池 純，1986．北村信教授退官記念：地質学論文集，7-29．
北垣直貴・高木秀雄，2019．第126回地質学会学術大会講演要旨．
小田原 啓・林 広樹・井崎雄介・染野 誠・伊藤谷生，2011．地質雑，117，135-152．
Yamaji, A., 2016. Island Arc, 25, 72-83.
Yamaji, A. and Sato, K.，2011．J. Struct. Geol．33，1148-1157．