[S-SS15] 活断層と古地震

[SSS15-P10] 阿寺断層において最近数回のみ変位を生じた断層破砕帯の特徴

西田 敦士¹、*大谷 具幸¹、新實 拓也¹、椿 純一¹、上田 圭一² (1.岐阜大学工学部社会基盤工学科、2.電力中央研究所)

キーワード：断層破砕帯、最近の変位、阿寺断層

活断層の活動性評価には若い被覆層が必要であり，現状ではそれがなければ評価を行うことができない．そこで，基盤岩の断層破砕帯より活動性を評価する手法の開発が望まれる．その際、地表に露出する活断層破砕帯の最新すべり面では直近の過去にすべりを生じただけではなく、それ以前にもすべりを生じている可能性があり、複数回のすべりにより生じた変化の累積を現在観察していることに留意が必要である。よって、過去にすべりが生じた深度が現在と同じ地表付近であるとは限らず、より深部で同じすべり面で活動した可能性がある。そこで、断層破砕帯が直近の過去および最近数回のみの変位により生じる現象を理解するためには、最近数回のみ変位を生じた破砕帯を対象とする必要がある。そのような破砕帯として、岐阜県中津川市付知町田瀬の阿寺断層破砕帯がある。この露頭では阿寺断層は主として下盤側の第四紀砂礫層と上盤側の白亜紀花崗岩の境界として認識される．断層は露頭上部では二条に分岐しており，下側の断層面は砂礫層と花崗岩の境界，上側は花崗岩の内部に位置している．なお、上側の断層面は最上部の一部で砂礫層と接している。遠田ほか(1994)は本露頭で3回の地震イベントを認定しており，上側の断層面は最近数回のみ活動したことがすでに知られている．そこで、この上側の断層面を調査することにより、最近数回のみ変位を生じた断層破砕帯の有する特徴を明らかにすることが本研究の目的である。

この断層面において，詳細な露頭観察を行い、その上で主として断層ガウジ帯に沿って破砕帯試料を採取し，薄片観察、粉末X線回折分析と蛍光X線分析を行った．露頭観察により、上側の断層面は上側と下側の断層面の分岐点からさらに二条に分岐していることが明らかとなった。ここでは両者をそれぞれA1, A2破砕帯と呼ぶ。両者の破砕帯では最新すべり面に沿って分岐点から4 mまでは茶褐色断層ガウジ、それより先では明灰色断層ガウジが分布している。遠田ほか(1994)の炭素14年代測定結果を踏まえると、最新すべり面はA1破砕帯であると考えられる。このA1破砕帯の累積変位量は花崗岩上面の分布より2.5 mであると求められる。岩石薄片観察より、A1, A2破砕帯では周囲の風化花崗岩起源の鉱物片を取り込んでいる。粉末X線回折分析より， A1破砕帯で分岐点から1 mまではスメクタイトが認められる。また、蛍光X線分析より，Mnの濃集部がA1, A2破砕帯でそれぞれ分岐点から4 mと3 mまで分布している。
上側破砕帯の活動開始以前には下側破砕帯が活動しており、これにはスメクタイトとMnが周囲の岩石より多く含まれるとともに最新すべり面は茶褐色断層ガウジからなる。よって、上側破砕帯に含まれるスメクタイトとMn濃集部、茶褐色断層ガウジの一部は下側破砕帯から断層変位に伴って引きずられたと考えられる。一方で、A1破砕帯の累積変位量 2.5 mに対してスメクタイトの分布は分岐点から1 m、Mn濃集部と茶褐色断層ガウジの分布は4 mと一致しない。これは、A1破砕帯では薄片観察により周囲の岩石由来のフラグメントが取り込まれていることから、スメクタイトの量比の減少により粉末X線回折分析の検出限界以下となったこと、またA1破砕帯の形成後に新規のMn濃集が生じたことが考えられる。なお、A1破砕帯にフラグメントが取り込まれる理由は、極浅層で低封圧条件下であるために最新すべり面における構成粒子の細粒化ではなく、すべり面周囲でのクラック形成が卓越するためであると考えられる。