[T5-P-9] 湯ノ岳断層の破砕帯性状：福島県浜通りの地震による活動部と非活動部の比較
キーワード：湯ノ岳断層、福島県浜通りの地震、活断層、断層破砕帯、複合面構造
【はじめに】
2011年4月11日に発生した福島県浜通りの地震（以下，4.11浜通り地震）により，いわき市に発達する湯ノ岳断層に地表変状が生じた．この地表変状は北西‒南東走向で高角南西傾斜の正断層であり，最大鉛直変位は0.8 m，全長15 kmにおよぶ地表地震断層である（Toda and Tsutsumi，2013）．この地表地震断層の北西端はいわき市官沢地区に位置するが，湯ノ岳断層はさらに西方の入遠野ダム北露頭まで延長される（酒井・高木，2023）．著者らは4.11浜通り地震の活動部と非活動部の破砕帯性状を比較し，それらの違いを明らかにするとともに，湯ノ岳断層の破砕帯形成史の解明を目指し調査を進めている．
4.11浜通り地震の活動部は中野北露頭と官沢露頭，非活動部は入遠野ダム北露頭を対象とし，露頭記載に加え，最新活動面を含む試料から作製した研磨片・薄片を観察した．以下に結果を記す．なお，断層岩類の原岩の緑色片岩は御斎所変成岩に属する．
【中野北露頭】
いわき市中野地区の北方に位置し，北西と南東の2つの壁面で観察される．4.11浜通り地震で活動した断層面（最新活動面）は北西‒南東走向で高角南西傾斜を示し連続性が良く，基盤上面に0.3～0.5 mの変位を与えている．上盤には中新世の堆積岩類と緑色片岩を原岩とする破砕帯，下盤には緑色片岩を原岩とする破砕帯が分布し，全体の幅は2～4 mであり，断層ガウジ，断層角礫，カタクレーサイトから構成される．断層ガウジは最新活動面に沿って幅1～5 cmで認められる．また，露頭では上盤の断層角礫内に逆断層（北落ち）の複合面構造が見られる．研磨片・薄片では断層ガウジ内に右ずれ正断層（南落ち），その周囲の断層角礫に右ずれ逆断層（北落ち）の複合面構造が形成されている．
【官沢露頭】
いわき市官沢地区に位置する．4.11浜通り地震で活動した断層面（最新活動面）は北西‒南東走向で高角南西傾斜を示し連続性が良く，基盤上面に0.2～0.3 mの変位を与えている．上盤には中新世の堆積岩類と緑色片岩を原岩とする破砕帯，下盤には緑色片岩を原岩とする破砕帯が分布し，全体の幅は3～4 mであり，断層ガウジ，断層角礫，ウルトラカタクレーサイト，カタクレーサイトから構成される．最新活動面は幅10～20 cmのウルトラカタクレーサイトと幅0.3～2 cmの断層ガウジの境界に位置する．露頭では上盤の断層角礫内に逆断層（北落ち），研磨片・薄片では断層ガウジとその周囲の断層角礫内に左ずれ正断層（南落ち）の複合面構造が発達する．
【入遠野ダム北露頭】
入遠野ダムの北方に位置し，北西と南東の2つの壁面が露出する．最新活動面の姿勢は鉛直に近く，走向は北西‒南東～東‒西を示し湾曲する．なお，上載層である現世の河川堆積物に変状は認められない．上盤と下盤の両方に緑色片岩を原岩とする破砕帯が分布し，全体の幅は0.05～4 mであり膨縮が激しく，分岐・収斂する複数の小断層が認められる．破砕帯は断層ガウジ，断層角礫，カタクレーサイトから構成されるが，北西壁面と南東壁面で様相が異なり，前者では断層角礫，後者ではカタクレーサイトが主に見られる．なお，断層ガウジは最新活動面に沿って幅1～20 cmで認められる．研磨片・薄片では断層ガウジ内に左ずれ北落ち，その周囲の断層角礫内には左ずれ南落ちの複合面構造が発達する．
【まとめ】
非活動部は活動部よりも最新活動面は湾曲し，複数の小断層が形成されており，破砕帯は膨縮する．これは露頭スケールにおける断層の端部性状（Kim et al.，2004）と解釈される．また，活動部は正断層（南落ち．中新世の堆積作用）→逆断層（北落ち．中野北露頭では右ずれ成分を伴う）→正断層（南落ち．4.11浜通り地震による最新活動を含む．中野北露頭では右ずれ成分，官沢露頭では左ずれ成分を伴う），非活動部は左ずれ南落ち→左ずれ北落ち（最新活動）の運動履歴が推定される．以上から湯ノ岳断層全体では①左ずれ正断層（南落ち．中新世の堆積作用）→②逆断層（北落ち．活動部は右ずれ成分，非活動部は左ずれ成分を伴う）→③正断層（南落ち．4.11浜通り地震を含む）の履歴が推定され，活動部は①～③，非活動部は①・②の運動ステージを経験したと考えられる．
【引用文献】
Kim, Y.-S., Peacock, D. C. P. and Sanderson, D. J.，2004，J. Struct. Geol.，26，503‒517．
酒井亨・高木秀雄，2023，JpGU Meeting 2023，SSS13-P10．
Toda, S. and Tsutsumi, H.，2013，Bull. Seismol. Soc. Am.，103，1584‒1602．
2011年4月11日に発生した福島県浜通りの地震（以下，4.11浜通り地震）により，いわき市に発達する湯ノ岳断層に地表変状が生じた．この地表変状は北西‒南東走向で高角南西傾斜の正断層であり，最大鉛直変位は0.8 m，全長15 kmにおよぶ地表地震断層である（Toda and Tsutsumi，2013）．この地表地震断層の北西端はいわき市官沢地区に位置するが，湯ノ岳断層はさらに西方の入遠野ダム北露頭まで延長される（酒井・高木，2023）．著者らは4.11浜通り地震の活動部と非活動部の破砕帯性状を比較し，それらの違いを明らかにするとともに，湯ノ岳断層の破砕帯形成史の解明を目指し調査を進めている．
4.11浜通り地震の活動部は中野北露頭と官沢露頭，非活動部は入遠野ダム北露頭を対象とし，露頭記載に加え，最新活動面を含む試料から作製した研磨片・薄片を観察した．以下に結果を記す．なお，断層岩類の原岩の緑色片岩は御斎所変成岩に属する．
【中野北露頭】
いわき市中野地区の北方に位置し，北西と南東の2つの壁面で観察される．4.11浜通り地震で活動した断層面（最新活動面）は北西‒南東走向で高角南西傾斜を示し連続性が良く，基盤上面に0.3～0.5 mの変位を与えている．上盤には中新世の堆積岩類と緑色片岩を原岩とする破砕帯，下盤には緑色片岩を原岩とする破砕帯が分布し，全体の幅は2～4 mであり，断層ガウジ，断層角礫，カタクレーサイトから構成される．断層ガウジは最新活動面に沿って幅1～5 cmで認められる．また，露頭では上盤の断層角礫内に逆断層（北落ち）の複合面構造が見られる．研磨片・薄片では断層ガウジ内に右ずれ正断層（南落ち），その周囲の断層角礫に右ずれ逆断層（北落ち）の複合面構造が形成されている．
【官沢露頭】
いわき市官沢地区に位置する．4.11浜通り地震で活動した断層面（最新活動面）は北西‒南東走向で高角南西傾斜を示し連続性が良く，基盤上面に0.2～0.3 mの変位を与えている．上盤には中新世の堆積岩類と緑色片岩を原岩とする破砕帯，下盤には緑色片岩を原岩とする破砕帯が分布し，全体の幅は3～4 mであり，断層ガウジ，断層角礫，ウルトラカタクレーサイト，カタクレーサイトから構成される．最新活動面は幅10～20 cmのウルトラカタクレーサイトと幅0.3～2 cmの断層ガウジの境界に位置する．露頭では上盤の断層角礫内に逆断層（北落ち），研磨片・薄片では断層ガウジとその周囲の断層角礫内に左ずれ正断層（南落ち）の複合面構造が発達する．
【入遠野ダム北露頭】
入遠野ダムの北方に位置し，北西と南東の2つの壁面が露出する．最新活動面の姿勢は鉛直に近く，走向は北西‒南東～東‒西を示し湾曲する．なお，上載層である現世の河川堆積物に変状は認められない．上盤と下盤の両方に緑色片岩を原岩とする破砕帯が分布し，全体の幅は0.05～4 mであり膨縮が激しく，分岐・収斂する複数の小断層が認められる．破砕帯は断層ガウジ，断層角礫，カタクレーサイトから構成されるが，北西壁面と南東壁面で様相が異なり，前者では断層角礫，後者ではカタクレーサイトが主に見られる．なお，断層ガウジは最新活動面に沿って幅1～20 cmで認められる．研磨片・薄片では断層ガウジ内に左ずれ北落ち，その周囲の断層角礫内には左ずれ南落ちの複合面構造が発達する．
【まとめ】
非活動部は活動部よりも最新活動面は湾曲し，複数の小断層が形成されており，破砕帯は膨縮する．これは露頭スケールにおける断層の端部性状（Kim et al.，2004）と解釈される．また，活動部は正断層（南落ち．中新世の堆積作用）→逆断層（北落ち．中野北露頭では右ずれ成分を伴う）→正断層（南落ち．4.11浜通り地震による最新活動を含む．中野北露頭では右ずれ成分，官沢露頭では左ずれ成分を伴う），非活動部は左ずれ南落ち→左ずれ北落ち（最新活動）の運動履歴が推定される．以上から湯ノ岳断層全体では①左ずれ正断層（南落ち．中新世の堆積作用）→②逆断層（北落ち．活動部は右ずれ成分，非活動部は左ずれ成分を伴う）→③正断層（南落ち．4.11浜通り地震を含む）の履歴が推定され，活動部は①～③，非活動部は①・②の運動ステージを経験したと考えられる．
【引用文献】
Kim, Y.-S., Peacock, D. C. P. and Sanderson, D. J.，2004，J. Struct. Geol.，26，503‒517．
酒井亨・高木秀雄，2023，JpGU Meeting 2023，SSS13-P10．
Toda, S. and Tsutsumi, H.，2013，Bull. Seismol. Soc. Am.，103，1584‒1602．