Reconstructing the evolution of fault zone architecture; Field-based study of the core region of the Atera Fault, Central Japan

断層帯構造の発達過程の再構築; 中部日本, 阿寺断層主部の野外調査に基づいて

丹羽 正和   ; 水落 幸広*; 棚瀬 充史*

Niwa, Masakazu; Mizuochi, Yukihiro*; Tanase, Atsushi*

地下数km以浅における断層破砕帯の発達過程を明らかにするため、岐阜県の阿寺断層を事例対象として、破砕帯の詳細な記載を行った。調査地域では、花崗岩と溶結凝灰岩が阿寺断層を介して接し、断層粘土,断層角礫などからなる破砕帯が幅20m程度で発達する。脆性破壊で特徴付けられる岩石の変形構造などから、この破砕帯がおもに地下数100mから数kmで形成されたことがわかる。調査対象の破砕帯のうち、断層粘土が卓越する幅1m程度の区間にのみ、花崗岩と溶結凝灰岩の両方の破砕岩片が混在し、調査地域に近接して分布する約160万年前の火山岩(上野玄武岩)の破片が伴われる。またこの区間では、水-岩石反応に伴い玄武岩岩片の表面にできた炭酸塩の充填物が破片化して散在するなど、複数回の地震に伴う破壊の繰り返しを示す構造が見られる。以上のことから、幅20m程度の破砕帯の中で、近年の断層活動に伴う変位をまかなっていたのは、幅1m程度の区間に集中していたことが示される。

Architecture of fault/crush zones and their development histories are closely linked to the long-term stability of the underground environment. Herein, we studied part of the Atera Fault System, one of several large, active faults in Central Japan, and described the detailed mesoscopic and microscopic features of a crush zone to reveal its development at higher structural levels of the fault (i.e. several hundred meters to kilometers in depth). The zone is characterized by brittle fracturing and rock mass pulverization, lacks both ultracataclasite bands and any deformation structures showing pressure solution. The characteristics of the deformation structures suggest that the exposed crush zone was formed at a depth of less than several kilometers. Features of clay mineral and carbonate precipitations in the zone indicate the repetition of intense fragmentation and shear localization through periodic activities on the Atera Fault after the Pleistocene.