17:15 〜 18:30
[SCG63-P17] Study of fault evolution based on texture and chemical analyses of fault gouge: Case study of the Byobuyama fault, Gifu prefecture, central Japan.
キーワード：Fault evolution, Fault gouge, Active fault, Clay mineral, Byobuyama fault
中部地方には数多くの活断層が存在し、複雑な断層幾何学を構成している。このような活構造は、河川流路や山地の形成に大きく影響し、現在の地形の発達過程を考える上で重要な要素であると言える。活構造に関する研究は非常に多面的であるが、ある程度の時間スケールを検討する上では、地質学的視点が欠かせない。本研究では、活断層とされる屏風山断層（活断層研究会, 1991）を事例に、その運動史を解明する調査技術開発を目的とした、断層岩の組織観察及び化学分析を行った。
対象とした露頭は、岐阜県瑞浪市東部の論栃地域沢沿いに露出する断層露頭で、瀬戸層群土岐砂礫層（新第三紀鮮新統）と、伊奈川花崗岩（後期白亜紀）が断層関係で接する境界断層露頭である。境界部で観察される脆性破砕帯は、大局的にカタクレーサイト帯と断層ガウジ帯で構成され、カタクレーサイト帯では左横ずれ、断層ガウジ帯では右横ずれ逆断層センスを示す（香取ほか, 2015）。また、断層ガウジ帯では色調及び変形様式の違いから複数のサブゾーンが認められ、それぞれ剪断センスが異なる結果が報告されている（Katori・Kobayashi, 2015）。これらのことから、本露頭で観察される断層ガウジ帯は、複数の運動記録を保持しており、浅所での運動履歴を検討するのに適していると言える。本研究では、断層活動に伴う変形・変質作用を検討するため、偏光顕微鏡及びSEMを用いた組織観察、RockJock（Eberl, 2003）を用いたXRD定量分析、XGT面分析（測定元素：Al、Si、K、Ca、Ti、Mn、Fe ）、EPMA面分析（測定元素：Na、Mg、Al、Si、P、K、Ca、Ti、Mn、Fe）を行った。
上記の解析及び分析から、以下の結果が得られた。
・断層ガウジ帯内部において、顕著に流動変形を被るゾーンが存在し、右横ずれセンスを示すポーフィロクラストが観察される。
・断層ガウジ基質部は、スメクタイト及びイライトから構成され、多くのゾーンではスメクタイトを主体とする。しかし、流動変形が見られるゾーンのみイライトを主体とする。
・ポーフィロクラストのテール部（プレッシャーシャドウ）において、石英・カリ長石・黒雲母は破砕による細粒化が見られるのに対して、斜長石はNaの虫食い溶脱組織が認められる。
以上の結果より、屛風山断層の主軸を構成する断層ガウジ帯は、複数の運動履歴を記録しており、その変形・変質作用には優位な違いが存在する。特に流動変形が見られる断層ガウジの組織は、多量の流体の存在を示し、イライトに富むことから比較的高温（200℃前後）の地下水が流入して形成されたと考えられる。また、斜長石の溶脱組織は、反応軟化を促進させる環境下での変形を示唆する可能性がある。本発表では、屛風山断層の断層ガウジ帯に着目し、変形・変質作用の変遷について議論する。
なお、本研究は、経済産業省資源エネルギー庁委託事業「地層処分技術調査等事業（地質環境長期安定性評価確証技術開発）」で得られた成果の一部を使用した。
引用文献
活断層研究会編, 1991, 新編 日本の活断層. 東京大学出版会.
Eberl, D., 2003, User guide to RockJock – A program for determining quantitative mineralogy from X-ray diffraction data. U.S. Geological Survey Open File Report.
香取拓馬ほか, 2015, 岐阜県南東部に位置する屛風山断層の破砕・変質履歴. 日本地球惑星科学連合2015年大会 S-SS29-P06.
Takuma Katori and Kenta Kobayashi, 2015, Kinematic vicissitudes and the spatial distribution of the alteration zone related to the Byobuyama fault, central Japan（Implication; Influence of another faults）. American Geophysical Union 2015 Fall Meeting T31A-2846.
対象とした露頭は、岐阜県瑞浪市東部の論栃地域沢沿いに露出する断層露頭で、瀬戸層群土岐砂礫層（新第三紀鮮新統）と、伊奈川花崗岩（後期白亜紀）が断層関係で接する境界断層露頭である。境界部で観察される脆性破砕帯は、大局的にカタクレーサイト帯と断層ガウジ帯で構成され、カタクレーサイト帯では左横ずれ、断層ガウジ帯では右横ずれ逆断層センスを示す（香取ほか, 2015）。また、断層ガウジ帯では色調及び変形様式の違いから複数のサブゾーンが認められ、それぞれ剪断センスが異なる結果が報告されている（Katori・Kobayashi, 2015）。これらのことから、本露頭で観察される断層ガウジ帯は、複数の運動記録を保持しており、浅所での運動履歴を検討するのに適していると言える。本研究では、断層活動に伴う変形・変質作用を検討するため、偏光顕微鏡及びSEMを用いた組織観察、RockJock（Eberl, 2003）を用いたXRD定量分析、XGT面分析（測定元素：Al、Si、K、Ca、Ti、Mn、Fe ）、EPMA面分析（測定元素：Na、Mg、Al、Si、P、K、Ca、Ti、Mn、Fe）を行った。
上記の解析及び分析から、以下の結果が得られた。
・断層ガウジ帯内部において、顕著に流動変形を被るゾーンが存在し、右横ずれセンスを示すポーフィロクラストが観察される。
・断層ガウジ基質部は、スメクタイト及びイライトから構成され、多くのゾーンではスメクタイトを主体とする。しかし、流動変形が見られるゾーンのみイライトを主体とする。
・ポーフィロクラストのテール部（プレッシャーシャドウ）において、石英・カリ長石・黒雲母は破砕による細粒化が見られるのに対して、斜長石はNaの虫食い溶脱組織が認められる。
以上の結果より、屛風山断層の主軸を構成する断層ガウジ帯は、複数の運動履歴を記録しており、その変形・変質作用には優位な違いが存在する。特に流動変形が見られる断層ガウジの組織は、多量の流体の存在を示し、イライトに富むことから比較的高温（200℃前後）の地下水が流入して形成されたと考えられる。また、斜長石の溶脱組織は、反応軟化を促進させる環境下での変形を示唆する可能性がある。本発表では、屛風山断層の断層ガウジ帯に着目し、変形・変質作用の変遷について議論する。
なお、本研究は、経済産業省資源エネルギー庁委託事業「地層処分技術調査等事業（地質環境長期安定性評価確証技術開発）」で得られた成果の一部を使用した。
引用文献
活断層研究会編, 1991, 新編 日本の活断層. 東京大学出版会.
Eberl, D., 2003, User guide to RockJock – A program for determining quantitative mineralogy from X-ray diffraction data. U.S. Geological Survey Open File Report.
香取拓馬ほか, 2015, 岐阜県南東部に位置する屛風山断層の破砕・変質履歴. 日本地球惑星科学連合2015年大会 S-SS29-P06.
Takuma Katori and Kenta Kobayashi, 2015, Kinematic vicissitudes and the spatial distribution of the alteration zone related to the Byobuyama fault, central Japan（Implication; Influence of another faults）. American Geophysical Union 2015 Fall Meeting T31A-2846.