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岩森 暁如*; 小北 康弘; 島田 耕史; 立石 良*; 高木 秀雄*; 太田 亨*; Cho, T.*; 工藤 俊祐*; 野尻 慶介*; 重光 泰宗*; et al.
Engineering Geology, 344, p.107821_1 - 107821_20, 2025/01
被引用回数：2 パーセンタイル：23.80(Engineering, Geological)断層岩の物理的・化学的特徴を明らかにすることは、断層の活動史や変形機構を理解するだけではなく、原子力発電所、放射性廃棄物処分場、石油備蓄基地などの重要施設の立地条件の評価の観点からも重要である。本論では、若狭湾周辺に分布する活断層である白木丹生断層(花崗岩)、敦賀断層(花崗岩と緑色岩の地質境界)、山田断層(アダメロ岩)の断層岩と、それぞれの母岩(堅岩)に化学的風化指標(W値)を適用し、X線コンピューター断層撮影から得られる岩石密度と相関する値(CT値)と変質強度(AI値)との関係に基づいて、脆性断層岩の最新活動領域の物理化学的特徴について検討した。その結果、断層岩のW値は50
60パーセント程度までは主として熱水変質の影響、60パーセント超では主として風化の影響に伴うNa
OとCaOの変動を反映し、花崗岩では斜長石と方解石、緑色岩では単斜輝石と角閃石、アダメロ岩では斜長石が減少するとW値が増加することがわかった。一方、断層岩のCT値は、最新活動領域に対応する断層ガウジで最も低く、最低密度領域として認定された。また、今回対象とした活断層の最新活動領域では、新鮮な斜長石のフラグメントが挟在されることが共通の特徴として認められた。脆性断層岩へのW値の適用は、断層岩における熱水変質および風化に伴う鉱物の変動傾向の把握を可能とするとともに、CT値と組み合わせることにより断層岩の物理的・化学的特徴を踏まえた最新活動領域の認定精度の向上に有効である。
立石 良*; 島田 耕史; 岩森 暁如*; 和田 伸也*; 瀬能 正太郎*; 長田 健*
地質学雑誌(インターネット), 128(1), p.63 - 64, 2022/04
敦賀断層は、福井県敦賀市東部から美浜町南部にかけて北東-南西方向に分布する、長さ約20kmの右横ずれ主体の活断層である。美浜町新庄地区折戸谷周辺では、敦賀断層がジュラ紀の付加体(混在岩)と白亜紀後期の花崗岩を境し、この断層沿いに明瞭な横ずれ屈曲谷が連続する。この地域ではIwamori et al. (2021)が断層露頭を報告済だが、今回新たに複数の断層露頭を発見したので、写真とともに簡単に報告する。これらの断層は全て北東-南西走向で高角傾斜を示し、混在岩と花崗岩の境界をなす。このうち2つの露頭は、屈曲谷の屈曲部上流端に位置しており、典型的な横ずれ変位地形と地質断層が完全に一致する。
岩森 暁如*; 小北 康弘; 島田 耕史; 立石 良*; 高木 秀雄*; 太田 亨*; 菅野 瑞穂*; 和田 伸也*; 大野 顕大*; 大塚 良治*
no journal, ,
若狭湾東方陸域に分布する江若花崗岩中の断層岩を対象とし、風化の進行度を表す指標であるW値について検討した。W値は、化学組成から計算される風化による寄与を表し、M値(苦鉄質成分の寄与), F値(珪長質成分の寄与)とともに、M+F+W=100%の三角ダイアグラムを用いて、母岩から断層岩(カタクレーサイト,断層ガウジ)の変化傾向を検討した。また、江若花崗岩と美濃丹波帯変玄武岩との地質境界の断層についても同様の検討を行い、江若花崗岩中の断層岩との特徴の相違について検討した。花崗岩(母岩)は、F値=94.2%, W値=4.9%で、断層岩試料は活断層・非活断層にかかわらずM値が約3%でほぼ一定であり、風化が進展するとF値が減少し、W値が増加する。変玄武岩(母岩)は、M値=88.2%, W値=6.6%で、カタクレーサイトはF値がほぼ一定で、風化が進展するとM値が減少し、W値が増加する。変玄武岩源断層ガウジではW値の増加に伴いF値の増加もみられ、ガウジ中に見られる花崗岩起源の石英フラグメントの混入と整合的である。W値への影響度とW値の変動傾向との整合性の観点から検討した結果、特にNaOとCaOがW値の増減に大きな影響を与えることが確認された。
瀬能 正太郎*; 立石 良*; 島田 耕史; 岩森 暁如*; 小川 昌也*
no journal, ,
敦賀断層の新たな露頭を、1mDEMを用いた地形判読による断層分布位置に基づく現地踏査によって、複数発見した。1つの露頭では、基盤岩からなる破砕帯に砂礫層が巻き込まれている。この砂礫層の細粒部のテフラ分析により鬼界アカホヤ火山灰と姶良Tn火山灰が検出された。この露頭での砂礫層の水平方向の拡がりと、断層条線の姿勢から、複数回の変位量総和下限値の水平成分、斜めすべり成分、鉛直成分を求めた。各成分を鬼界アカホヤ火山灰の降灰年代で割ることにより、平均変位速度の下限値を算出した。その結果、鉛直成分が1000年あたり約0.7m、水平成分が同約1.4m、斜め成分が同約1.5mであることが明らかになった。
立石 良*; 島田 耕史; 岩森 暁如*; 小北 康弘; 和田 伸也*; 國松 航*; 大塚 良治*
no journal, ,
これまで、日本の花崗岩質岩類中に発達する活断層(横ずれ断層)と非活断層(地質断層)の断層ガウジ試料の化学組成を用いた線形判別分析により、両者を高確率で判別できることが示されているが、逆断層タイプの活断層が非活断層側に判別される結果が含まれていた。本研究では、この結果が断層タイプの違いによるものか、岩体の違いによるものかを確認することを目的として、江若花崗岩中に発達する逆断層および横ずれ断層の活断層と、非活断層の断層ガウジ試料の全岩化学組成分析と線形判別分析を行った。その結果、活断層と非活断層の判別率はAICで選択された13(化学)成分および7成分のケースでは100%、3成分では90%となった。この結果は、逆断層,横ずれ断層の違いよりも花崗岩体の違いが判別結果に影響を与えていた可能性を示唆する。特に、NaOとGaは、含有量が活断層と非活断層で異なり活断層側で高く、NaOの変動傾向と活断層と非活断層の関係について引き続き検討していく。
澤田 渚*; 立石 良*; 川崎 一雄*; 瀬能 正太郎*; 島田 耕史; 岩森 暁如*; 小川 昌也*
no journal, ,
福井県敦賀市から滋賀県高島市に位置する、北北東-南南西方向にのびる右横ずれ主体かつ南東隆起の活断層である敦賀断層の断層破砕帯を例に、1露頭で主せん断面と平行に5列、計55試料を採取して帯磁率異方性を測定したところ、帯磁率の最大軸が断層面と平行に、断層の運動像と調和的に配列していることが分かった。この帯磁率異方性の傾向は、0.1mm以下の、磁鉄鉱と推定される磁性鉱物の分布を反映している。一方、X線CT解析による0.125mm以上の粗粒な高密度粒子の長軸の配列は断層面と斜交している。本研究から、断層運動による粒子の挙動が粒度によって異なる可能性が示された。発表では複数の露頭の結果を示す。
岩森 暁如*; 高木 秀雄*; 島田 耕史; 朝日 信孝*; 杉森 辰次*; 佐々木 俊法*; 相山 光太郎*
no journal, ,
断層岩の微細構造の観察には、断層破砕帯の内部構造が最もよく観察されるXZ面(X: 断層の剪断方向で条線とよばれる擦痕の方向、Z: 断層面と直交する方向)が重要な断面である。断層ガウジのXZ面ではP面やY面やR1面などの複合面構造が認められ、断層ガウジの非対称微小構造として最も重要である。近年、X線CT画像を用いた断層岩の微細構造観察や、断層面上に見られる条線観察の事例が報告されているが、条線方向と断層岩の微細構造の分布状況の関係について報告された事例は認められない。そこで本論では、X線CT画像を用いた断層破砕帯の内部構造の詳細観察と、断層面の条線観察を行い、X線CT画像を用いた断層の運動方向の認定手法として、CT画像をZ軸を中心に回転させた複数断面でP面とY面の挟角を計測し、この角が最大と最小になる断面の方向から、断層の運動が最もよく確認できる断面の決定方法を検討した。この結果、断層面上の条線が観察しにくい試料でも、断層の運動方向の認定の精度を向上させることができる。
瀬能 正太郎*; 澤田 渚*; 立石 良*; 島田 耕史; 岩森 暁如*; 小川 昌也*
no journal, ,
福井県敦賀市から滋賀県高島市に位置する、北北東-南南西方向にのびる右横ずれ主体かつ南東隆起の活断層である敦賀断層の断層破砕帯を例に、1露頭で主せん断面と平行に5列、計55試料を採取してマイクロフォーカスX線CT装置により断層岩に含有される粒子の三次元配列を測定した。粒子近似楕円体の長軸-短軸比3-10、粒径0.125-2mmの粒子配列は、長軸・中間軸が複合面構造P面に相当する大円分布を示し、大円の姿勢(N60E50NW)は活断層としての南東傾斜の主せん断面(N45E78SE)よりもむしろ北西傾斜の古い断層面(N41E55NW)に近い。そのため測定された粒子配列は、現在の断層運動方向と異なる古い時代の断層運動を反映している可能性が示唆される。また、粒子配列から見た最近の活断層運動の影響範囲は、主せん断面からcm規模のごく近傍の範囲に限られる可能性があることも、粒子配列の定向性が活断層主せん断面から離れるほど強まることから示唆される。発表では複数の露頭の結果を示す。
小北 康弘; 島田 耕史; 小川 昌也*; 野尻 慶介*; 重光 泰宗*; 岩森 暁如*; 立石 良*
no journal, ,
活断層と非活断層の判別では、近年、断層破砕帯中軸部を構成する断層ガウジの化学組成に着目した手法が用いられ、その判別手法は発展しつつある。断層破砕帯の化学組成を得るための試料採取においては、採取試料の代表性を担保する化学組成的均質性の確認が重要であるが、断層運動で粉砕された細粒部は混合され均質化していることを当然視し、詳細な検討はなされてこなかった。そこで本研究では、断層ガウジ近傍の数ミリメートルから数センチメートルスケールの範囲における破砕物粒子の粒径分布や化学組成の特徴を把握することを目的として、偏光顕微鏡や電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)を用いた微細粒子観察、化学組成分析(元素マッピング)を実施した。使用した試料は、白木-丹生断層の露頭で採取された江若花崗岩を母岩とする断層破砕帯中軸部である。薄片中の最新活動面を含む断層ガウジ層に直交する方向に対して、EPMAを用いて元素マップを取得した。2。56mm四方のマップを、断層ガウジ層を含む連続15領域(2.56mm
38.4mmの範囲)で取得し、破砕帯横断方向の破砕粒子の分布や化学組成の特徴を検討した。その結果、マッピング幅の2.56mmの領域で化学的に均質で、かつ化学組成が積層毎に異なる部分が確認され、試料の代表性が担保できる領域の存在が明らかとなった。また、最新活動部も含めて斜長石は普遍的に断層ガウジ中に散在していることが化学組成の点からも明らかとなった。発表では、破砕粒子の粒径解析結果を提示するとともに、他の断層破砕帯における元素マップおよびそれらの解析結果を示し、特徴を比較する。
