[M-IS30] 遠洋域の進化

[MIS30-P04] フィリピン海プレート北縁で堆積した更新統足柄層群の変形環境

小林 健太¹、*粉川 真人² (1.新潟大学理学部地質科学科、2.新潟大学大学院自然科学研究科)

キーワード：神奈川県, 足柄層群, 塩沢累層, カタクレーサイト, 石炭化度, フィリピン海プレート

フィリピン海プレート北縁の収束境界（衝突帯）では，更新統足柄層群が当時のトラフを充填して堆積した．その北側には中新統丹沢層群が分布し，両者は活断層である神縄断層系で境される．今回，足柄層群の変形礫岩とそれに含まれる炭質物を解析し，その変形環境や，フィリピン海プレートの運動との関係などを議論した．
神縄断層系は，断層の走向・傾斜，断層岩の構造解析から求めた運動センス，切断関係に基づき，複数の活断層に区分される（大川・小林，2007）．そのうち塩沢断層（北東?南西走向）の南東側には，足柄層群の最上位層である塩沢累層が分布する．礫岩層を主体とし，砂岩・泥岩層を挟む．礫種は主に花崗岩類，緑色岩，緑色片岩からなる．北東-南西走向・65-75°北西傾斜を示す．泥岩・砂岩と一部の礫岩中には，炭化した材化石が含まれる．長さ数cm-10数cmのものが多いが，最大では1mを越える．材化石の破断面は平滑で光沢を示し，いわゆる輝炭に分類される．材化石の縁部から同質の細脈が生じ，周囲の砕屑粒子間に注入している産状が，露頭および鏡下で観察された．
礫岩の一部は著しく変形し，断層岩を伴う変形帯が形成されている（岡本・小林，2012）．そのうちP-R1ファブリックが発達したカタクレーサイト帯は，塩沢断層から0.6kmの範囲に分布する．ほとんどは鉛直-高角北西傾斜であるが，一部は南東傾斜となる．主に逆断層性の運動センスを示す．多重逆解法による解析では，σ1が北西-南東，σ3が鉛直の応力場を示し，神縄断層系のマクロな運動像から求めた応力場（σ1が南北）とは,わずかに異なる．
鏡下観察から，石英が破砕により細粒化し，黒雲母が底面すべりをしている．特別に変形を促進させた要因（反応軟化など）の証拠は観られない．よってこのカタクレーサイトは，常識的には 250-300℃の温度下で形成されたと考えられる.島弧地殻における通常の地温勾配（20-30℃/km）を仮定する限り，礫岩の変形深度は 10km程度である．足柄層群塩沢層は堆積後（0.6Ma以降），少なくともこの深度まで埋没した後，隆起したことになる.10m/Ka 以上の垂直変位速度，あるいは異常に高い地温勾配を想定する必要がある．
材化石は内部まで炭化が進み，可塑性を持つことから判断して，続成過程で炭化したビトリナイトと考えられる．分光測色計を用いて測色したところ，明度（L*値）は塩沢層の下位ほど低くなり，炭化度の指標になる可能性がある．現在，炭質物の顕微ラマン分光分析を進めており，最高比熱温度の見積もりとその垂直変化（地温勾配）を検討中である．