複合面構造と応力逆解析による断層の運動履歴および応力史の推定: 塩ノ平断層と車断層への適用例

Estimation of kinematic and stress history by composite planar fabric and stress inversion analysis: Application to the Shionohira and Kuruma Faults

酒井 亨*; 亀高 正男*; 青木 和弘 ; 島田 耕史   ; 高木 秀雄*

Sakai, Toru*; Kametaka, Masao*; Aoki, Kazuhiro; Shimada, Koji; Takagi, Hideo*

断層破砕帯には多様な姿勢の剪断面が形成されている。それらの周囲に発達した複合面構造から各剪断面の剪断センスを推定できるが、それらが同じ活動ステージ(応力)で形成されたものか否かは識別ができない。本研究ではこの課題を解決するために、複合面構造の観察と応力逆解析を組み合わせて、塩ノ平断層と車断層の運動と応力の履歴の解明を試みた。結果として、塩ノ平断層において5つ、車断層において2つの活動ステージを復元した。活動ステージの時期を特定する年代指標が少ないものの、先行研究で示された断層周辺の古応力場や造構運動と矛盾しない結果が得られた。断層スリップデータの取得領域の粗密によって一部の応力は復元できない可能性はあるが、包括的な破砕帯形成史の解明を目的とした研究において、本手法は一定の有効性が示されたと言える。

Shear planes are formed in various orientations within fault fracture zones. The sense of shear on each shear plane can be determined from the composite planar fabrics developed around it. However, it is not possible to distinguish whether all the shear planes in a fault fracture zone were formed during the same stage of motion by observations alone, because of the scarcity of chronological data. As such, we attempted to determine the kinematic and stress histories of the Shionohira and Kuruma faults by using both observations of composite planar fabrics and stress inversion analysis. As a result, we identified five stages of motion on the Shionohira Fault and two stages of motion on the Kuruma Fault. The chronological data are not sufficient to constrain the timing of the stages, but the reconstructed histories are consistent with the paleostress fields and tectonic activity around these faults, as determined in previous studies. Although the reconstructed stress history depends on the density of fault-slip data from the measurement area, this method is effective for investigating the formation mechanisms of fault fracture zones.