[S-SS13] 活断層と古地震

[SSS13-P03] 広域応力によるカルデラ境界断層の再活動現象：西南北海道赤井川カルデラの事例

*三條 竜平¹、須貝 俊彦¹ (1.東京大学大学院新領域創成科学研究科環境学研究系自然環境学専攻)

キーワード：環状断層、カルデラ陥没、トラップドア断層破壊

カルデラ境界断層（環状断層）は後カルデラ期にしばしば再活動することが知られており，カルデラにおける地形発達史の復元のみならず，火山および地震ハザードの評価においても無視できない現象と言える．マグマ活動に起因する境界断層の再活動現象は比較的報告例が多いものの，広域応力に起因する再活動現象は研究例が乏しいのが現状である．北海道西部赤井川カルデラ内には，カルデラ境界断層との関係が疑われる赤井川断層が存在するものの，当断層が後カルデラ期に再活動した活断層であるか否かの統一的見解は得られていない．そこで我々は当カルデラ内に分布する赤井川断層の変動地形を詳しく調査し，最近の断層活動や，カルデラ構造および広域応力場との関係を議論した．そして当カルデラの事例を踏まえ，こうした再活動現象は後カルデラ期において一般的なものであるのか，またカルデラ地形の発達にどのように寄与しているのかを考察した．
赤井川カルデラ内には2段の湖成段丘（Lacustrine terrace IおよびII）と，2段の河成段丘（Middle terrace IおよびII）が発達している（Figure参照）．Lacustrine terrace IIは著しく開析されていること，そして106 kaのToya Ignimbriteに覆われることから，MIS 6以前に離水した段丘と考えられる．Middle terrace IおよびIIは，段丘堆積物中に46 kaに噴出したSp-1起源の火山ガラスを含むことから，いずれも46 ka以降に形成されたと言える．赤井川断層はカルデラ床の北西縁にて円弧状に分布しており，上記の段丘面群を南東側が相対的に低下するセンスで変位させている．崖地形の走向や基部の高度，変位の累積性により，我々は当断層を活断層として解釈する．赤井川断層は46 ka以降に複数回段丘面を鉛直変位させており，これはカルデラ床と外輪山の比高を増大させるものであった．
赤井川断層はカルデラ床縁辺に沿って分布し，また当断層北東端には後カルデラ火山の北丸山が存在する（Figure参照）．こうした分布と位置関係は，赤井川断層が赤井川カルデラの境界断層であることを強く示唆している．すなわち赤井川断層の最近の活動は，赤井川カルデラ境界断層の再活動（トラップドア断層破壊）であると解釈される．当カルデラにおける後カルデラ火山活動（北丸山の形成）は，赤井川断層の活動に先行して生じていることから，この再活動現象の誘因とは考えにくい．一方で北海道西部はσ₁の方位がおおむね北西の圧縮応力場であり，これは赤井川断層の走向とほぼ直交している．したがって当断層の活動は広域的な圧縮応力に起因するものと推察される．今回明らかにした赤井川カルデラの事例より，広域応力による境界断層再活動現象が一般に起こりうるものであり，さらにこれが繰り返し生じることでカルデラ地形の発達に寄与することが分かる．以上より，こうした再活動現象はカルデラの地形発達史の復元のみならず，関連するハザードの評価においても考慮されるべきであることが改めて示された．