古地磁気学的手法を用いたテクトニクスの復元に関する基礎研究

Basic research on tectonic reconstruction on the basis of paleomagnetic methods

伊藤 康人*

Ito, Yasuto*

岩盤の地質学的安定性を評価する際、大規模な構造運動に伴う岩石の変形様式を明らかにすることは、極めて重要である。一般には、構造地質学的手法で解析が行われるが、比較的規模の大きな断層運動などに特徴的に観察される回転運動を伴う変形様式の時間的・空間的変遷を定量的に把握することは、従来手法では困難であった。そこで、本報告では、古地磁気学的データに基づいて、岩盤の変形様式を定量化することを試みた。中部地方に見られる地質単元の帯状配列は、伊豆半島を中心に大きく北方へ湾曲している。これは、中新世以降繰り返し伊豆-小笠原弧が本州弧に衝突することで、地盤を大規模に変形させた結果と考えられている。現存においても、伊豆半島の北上により神縄断層が活動を続けていると考えられており、衝突変形帯の形成過程を現象論的に理解することは、岩盤の地質学的安定性を評価する上でも非常に重要である。本報告では、岐阜県瑞浪市明世町の瑞浪超深地層研究所用地内で掘削された試錐孔に分布する中新統の古地磁気測定を行った。段階消磁実験を行った結果、前期中新世の土岐來炭累層・明世累層が形成された時の安定残留磁化が分離された。その偏角方位は日本海拡大と考えられる地質学的事象を反映し、有意な時計回転運動を示唆している。周辺地域の同時代の古地磁気方位との比較から、瑞浪地域とその東方の地域(例えば静岡県掛川地域)との間に、伊豆-小笠原弧の衝突によって形成されたと考えられる相対回転運動の影響境界があることが示唆される。

It is of great importance to clarify deformation mode in an extensive tectonic event in order to evaluate stability of rock masses. Although such evaluation is based on structural geology in general, conventional methods are of little use for understanding of the temporal and spatial changes in deformation mode accompanying rotational motions, which are brought about by relatively large fault movements. Therefore, deformation mode of rock masses are quantitatively evaluated in this report on the basis of paleomagnetic data. Arrangements of geologic units in the central Japan form a large northward cusp around the Izu Peninsula, which is interpreted as a result of intense deformation of rock mass by repeated collisions of the Izu-Bonin Arc against the Honshu Arc since the Miocene Period. As the Izu Peninsula is considered to be actively transported northward with slips on the Kannawa Fault, understanding for development process of collisional deformation zone is quite important to evaluate geological stability of rock masses. This report presents the paleomagnetic data of Miocene rocks obtained from a borehole in the Mizunami underground Research Laboratory, in Mizunami City, Gifu Prefecture. Progressive demagnetization tests separated stable primary remanent magnetizations for the Toki Lignite-Bearing Formation and the Akeyo Formation in the early Miocene. Their declinations are characterized by a significant easterly deflection reflecting a tectonic event probably linked to the Japan Sea opening. Comparison of the contemporaneous paleo-magnetic data reported from the central Japan implies that a boundary of relative rotational motions under the influence of collision of the Izu-Bonin Arc exists between the Mizunami area and eastern areas, for example, Kakegawa area.