10:45 〜 11:00
[T8-O-6] 応力逆解析と性状比較による断層の区分と成因評価
キーワード：小断層、多重逆解法、古応力、新津丘陵、新潟県
応力逆解析は多数の小断層について姿勢とセンス（以下，スリップデータ）を測定し，応力を求める手法である．その結果を，より広域で認識されている応力変遷と比較することにより，変形ステージ区分がなされてきた．しかしながら，それが時間・空間的にどの範囲で一定なのか，必ずしも明確ではない．そこで，中新世〜更新世の堆積岩・火山岩類が分布し，東西ないし北西-南東圧縮が進行する，新潟県新津丘陵に形成された小断層を対象に，性状の記載と応力逆解析を行った．なお，本研究は新潟大学と原子力規制庁の共同研究「断層の成因評価に関する基礎的研究」の一部として実施した．
金津地域に分布する上部中新統〜鮮新統金津層について，9露頭を調査した．100条以上の断層を記載し，約80セットのスリップデータを得た．主に砂岩泥岩からなる地層は北方に中角度で傾斜する．断層は北または南傾斜であり，累重する地層を切断しながら連続，数cm-10数cm程度の傾斜隔離を与える．ほとんどは断層ガウジを伴わない．また，連続性は悪いが群集し，個々の隔離は小さいものの，表面に条線が観察され断層と判断されるもの（以下，“割れ目”）が識別された．さらに，断層ガウジを伴う複数の断層が並走し，変位量が数mを示すものがある．下盤の地層が連続的あるいは分断されつつ引きずられ，断層スミアを形成する．矢代田地域に分布する更新統矢代田層については，約20セットのスリップデータを得た．主に未固結の砂からなる下部層と，礫・シルトからなる上部層に分けられる．ともにほぼ水平ないし北西に緩傾斜する．断層は下部層では北西，上部層では北東あるいは南西に傾斜するものが多い．
取得したスリップデータについて，当地域の先行研究である冨田・山路（2001）と同じ条件で多重逆解法を用いて応力解析を行った．金津層からの結果として，σ1は共通して鉛直，σ3は1）基円上に分布（一軸短縮），2）北北西-南南東，3）北東-南西を各々示し，3つのクラスターが識別された．“割れ目”ではクラスター3，それを除いた断層ではクラスター2が卓越する．一方，大変位を示す断層では，σ3が東北東-西南西を向く（一軸伸長）．矢代田層下部の結果は異質であり，σ1が低角度で北東-南西を向く応力（一軸短縮）が，最も多くのデータを説明する．矢代田層上部のデータは少ないが，σ1は鉛直，σ3は北北東-南南西を向く結果となった．
断層の表面（鏡肌）を実体顕微鏡および卓上型SEMで，断層ガウジ帯を挟在する試料をX線CTを用いて，それぞれ観察した．“割れ目”上には不連続なくぼみ状の条線が形成され，直線的な溝は認められない点で，一般的な条線とは異なる．X線CT画像では，微細な剪断面やガウジ帯が明瞭に識別できることを確認した．
金津層から認識した応力（クラスター）1・2・3は，冨田・山路（2001）の応力A・B・Cに，各々対比される．応力AはBに付随して現れた見かけ上のものとされたため，応力1も同様と考える．彼らは各応力が卓越する断層の性状を示していないが，今回それがなされたことになる．応力Cは矢代田層からも認識されることからその堆積後，認識されない応力Bは堆積前との考察にはほぼ同意する．彼らが図示したデータ採取地点は矢代田層の下部層（〜0.61Ma：村松，2007）であるが，我々が応力3を得たのは，同上部層であり，応力3はより新期まで継続した可能性がある．同時に，“割れ目”はそれ以外の断層に切断される場合もあり，応力2と3は共存した期間があると考えられる．なお，我々が同下部層から得た応力の意義については，現時点で合理的な解釈に至っていない．いずれにせよ，現在の広域応力場とは異なる応力を被った断層，あるいは別の成因による断層等が，最近まで形成されていた可能性が高い．
文献：
冨田 智・山路 敦，2001，共役断層による小断層解析はすべて誤りか? 新潟県新津丘陵における多重逆解法と共役断層法との比較．地質雑，107，711-721．
村松敏雄，2007，新潟市新津丘陵に分布する凝灰岩及び火山岩のフィッション・トラック年代．フィッション・トラックニュースレター，第20号，44−47．
金津地域に分布する上部中新統〜鮮新統金津層について，9露頭を調査した．100条以上の断層を記載し，約80セットのスリップデータを得た．主に砂岩泥岩からなる地層は北方に中角度で傾斜する．断層は北または南傾斜であり，累重する地層を切断しながら連続，数cm-10数cm程度の傾斜隔離を与える．ほとんどは断層ガウジを伴わない．また，連続性は悪いが群集し，個々の隔離は小さいものの，表面に条線が観察され断層と判断されるもの（以下，“割れ目”）が識別された．さらに，断層ガウジを伴う複数の断層が並走し，変位量が数mを示すものがある．下盤の地層が連続的あるいは分断されつつ引きずられ，断層スミアを形成する．矢代田地域に分布する更新統矢代田層については，約20セットのスリップデータを得た．主に未固結の砂からなる下部層と，礫・シルトからなる上部層に分けられる．ともにほぼ水平ないし北西に緩傾斜する．断層は下部層では北西，上部層では北東あるいは南西に傾斜するものが多い．
取得したスリップデータについて，当地域の先行研究である冨田・山路（2001）と同じ条件で多重逆解法を用いて応力解析を行った．金津層からの結果として，σ1は共通して鉛直，σ3は1）基円上に分布（一軸短縮），2）北北西-南南東，3）北東-南西を各々示し，3つのクラスターが識別された．“割れ目”ではクラスター3，それを除いた断層ではクラスター2が卓越する．一方，大変位を示す断層では，σ3が東北東-西南西を向く（一軸伸長）．矢代田層下部の結果は異質であり，σ1が低角度で北東-南西を向く応力（一軸短縮）が，最も多くのデータを説明する．矢代田層上部のデータは少ないが，σ1は鉛直，σ3は北北東-南南西を向く結果となった．
断層の表面（鏡肌）を実体顕微鏡および卓上型SEMで，断層ガウジ帯を挟在する試料をX線CTを用いて，それぞれ観察した．“割れ目”上には不連続なくぼみ状の条線が形成され，直線的な溝は認められない点で，一般的な条線とは異なる．X線CT画像では，微細な剪断面やガウジ帯が明瞭に識別できることを確認した．
金津層から認識した応力（クラスター）1・2・3は，冨田・山路（2001）の応力A・B・Cに，各々対比される．応力AはBに付随して現れた見かけ上のものとされたため，応力1も同様と考える．彼らは各応力が卓越する断層の性状を示していないが，今回それがなされたことになる．応力Cは矢代田層からも認識されることからその堆積後，認識されない応力Bは堆積前との考察にはほぼ同意する．彼らが図示したデータ採取地点は矢代田層の下部層（〜0.61Ma：村松，2007）であるが，我々が応力3を得たのは，同上部層であり，応力3はより新期まで継続した可能性がある．同時に，“割れ目”はそれ以外の断層に切断される場合もあり，応力2と3は共存した期間があると考えられる．なお，我々が同下部層から得た応力の意義については，現時点で合理的な解釈に至っていない．いずれにせよ，現在の広域応力場とは異なる応力を被った断層，あるいは別の成因による断層等が，最近まで形成されていた可能性が高い．
文献：
冨田 智・山路 敦，2001，共役断層による小断層解析はすべて誤りか? 新潟県新津丘陵における多重逆解法と共役断層法との比較．地質雑，107，711-721．
村松敏雄，2007，新潟市新津丘陵に分布する凝灰岩及び火山岩のフィッション・トラック年代．フィッション・トラックニュースレター，第20号，44−47．