P-3 鹿 島 町 南 講 武 におけるトレンチ 調 査 等 による 宍 道 断 層 の 活 動 性 評 価 Activity of the Shinji fault evaluated by trenching study at Minamikoubu in Kashima-Town. 広 兼 修 治 ( 中 国 電 力 株 式 会 社 ) 黒 岡 浩 平 ( 中 国 電 力 株 式 会 社 ) 平 松 晋 一 ( 応 用 地 質 株 式 会 社 ) 1.はじめに 島 根 半 島 の 新 第 三 系 は, 東 西 ないし 東 北 東 - 西 南 西 方 向 の 軸 を 有 する 褶 曲 構 造 をなし, 褶 曲 軸 とほぼ 平 行 する 東 西 性 の 逆 断 層 が 多 く 存 在 する 多 井 (1952) 1) は, 松 江 市 鹿 島 町 古 浦 から 南 講 武, 上 本 庄 町 を 通 り, 美 保 関 町 に 至 る 断 層 を 宍 道 断 層 と 命 名 し,この 地 域 の 断 層 の 中 で 最 も 大 きいものとしている また, 多 井 (1973) 2) は, 島 根 半 島 の 新 第 三 系 の 褶 曲 断 層 系 の 主 な 形 成 が 中 新 世 末 期 頃 までにほぼ 完 了 したとしている 一 方, 橋 本 ほか(1980) 3) は, 多 井 (1952)の 宍 道 断 第 1 段 階 空 中 写 真 判 読 層 のうち, 南 講 武 から 枕 木 町 付 近 までの 長 さ 8.5km リニアメントの 抽 出 の 区 間 について, 別 途, 宍 道 断 層 と 称 し, 右 横 ずれ 文 献 断 層 との 関 係 を 把 握 地 表 地 質 踏 査 変 位 地 形 の 存 在 から 確 実 度 の 高 い 活 断 層 としてい 地 質 分 布, 地 質 構 造 等 の 把 握 る その 後 に 出 版 された 活 断 層 研 究 会 編 (1980 4) 変 位 地 形, 段 丘 面 等 の 観 察, 火 山 灰 の 観 察, 記 載 1991 5) ), 鹿 野 吉 田 (1985) 6) 等 においても, 断 層 線 第 2 段 階 のつなぎ 方 や 確 実 度 の 記 載 内 容 の 違 いはあるもの 物 理 探 査 ( 反 射 法 地 震 探 査, 電 気 探 査 等 ) 地 下 の 基 盤 地 質 構 造, 被 覆 層 の 分 布 層 厚, 断 層 の,いずれも 活 断 層 であることが 確 実 もしくは 推 定 位 置 の 概 略 把 握 ボーリング 調 査 されるとしている 第 四 系 の 分 布 把 握 地 下 の 基 盤 岩 の 地 質 分 布, 地 質 構 造 の 把 握 筆 者 らは, 島 根 原 子 力 発 電 所 3 号 機 ( 出 力 137.3 第 四 系 の 層 相 確 認 地 下 における 断 層 本 体 の 確 認 万 kw, 平 成 23 年 12 月 運 転 開 始 予 定 ) 増 設 に 係 る 地 質 年 代 測 定 ( 14 C 年 代 測 定, 火 山 灰 分 析 等 ) 活 断 層 調 査 の 一 環 として, 図 -1 に 示 す 調 査 フローに 第 四 系 層 序 の 確 立 活 断 層 の 活 動 性 についての 概 略 検 討 基 づき 調 査 を 実 施 し, 宍 道 断 層 の 活 動 性 について 考 察 した 第 3 段 階 以 下 では, 各 段 階 の 調 査 概 要 を 示 す トレンチ 調 査 活 断 層 の 性 状, 活 動 履 歴, 単 位 変 位 量 等 の 検 討 2. 地 質 調 査 の 結 果 図 -1 調 査 フロー 2.1 断 層 の 疑 いがある 箇 所 を 把 握 するための 調 査 ( 第 1 段 階 ) (1) 空 中 写 真 判 読 空 中 写 真 判 読 を 行 った 結 果, 図 -2 に 示 すように 南 講 武 周 辺 の 西 側 では 沖 積 平 野 が 広 がっ ておりリニアメントは 判 読 されないが, 東 側 の 山 地 では 南 北 方 向 に 延 びる 谷 筋 や 尾 根 筋 に 系 統 的 な 右 屈 曲 が 認 められ, 典 型 的 な 右 横 ずれ 断 層 の 断 層 変 位 地 形 を 示 している
図-2(1) 空中写真判読結果の記載範囲 トレンチ箇所 詳細調査範囲 図-2(2) 点線は右屈曲した谷の流路を示す 南講武周辺の空中写真判読結果 (2)地表地質踏査 空中写真判読により典型的な右横ずれ断層の断層変位地形が認められた範囲を対象に地 表地質踏査を行った結果を図-3 に示す リニアメント通過位 置と断層通過位置はほ ぼ一致している 図-3 南講武周辺の詳細地質図
南講武周辺には新第三紀中新統の堆積岩類及び火山岩類が分布しており リニアメント を境に新第三系の分布 構造が不連続となっている 地表では断層露頭を直接確認することができなかったため 屈曲地形が最も明瞭なリニ アメント直下の河床 図-2(2)参照 で岩盤を露出させ リニアメントに対応する東西走向 の断層を確認した ここでは新第三系が断層によって著しく破砕され ガウジを伴う明瞭 なせん断面が複数観察されたが 第四系との関係は把握できなかった 2.2 断層位置を特定するための調査 第２段階 (1)物理探査 トレンチ位置を選定するため リニアメント延長線上の沖積低地において物理探査を実 施した 図-4 に反射法地震探査結果を示す 距離程 40ｍ付近を境に 反射面が北側と南側で不連続となり 南上がりの断層の存在が 推定される Ｎ Ｓ 図-4 南講武地区反射法地震探査 Ｓ波 結果 (2)ボーリング調査 断層推定位置を挟むように沖積低地において 計 15 本の群列ボーリングを実施した 図-5 にボーリング調査結果に基づく地質断面図を示す リニアメントの延長部を境にして基盤岩である新第三系の岩種 構造が異なるとともに 基盤岩上面に約 6ｍの比高差があることを確認した さらに ボーリングにより新第三系 中の断層を確認した また その上位の第四系中の大山松江軽石 ＤＭＰ 約 12 万年前 及び三瓶木次軽石 ＳＫ 約 10 万年前 を含む地層は連続して分布しているが リニアメ ントの延長部を境にこれらの分布標高にも相対的な変位が認められる
図-5 南講武地区詳細地質断面図 (3)地質年代測定 第四系の地質層序を確立するために 主にボーリングコアを用いて 火山灰分析 14Ｃ年 代測定及び花粉化石分析を実施した 火山灰分析では 噴出年代が明らかになっているＤＭＰ及びＳＫの純層と広域テフラで ある姶良Ｔｎ火山灰 ＡＴ 約 2.5 万年前 を含む地層を確認した また 14Ｃ年代測定で は ＳＫの層準より上位の地層において約 2 万年前よりも新しい年代値が多く得られたが ＳＫとＡＴの層準の年代間を埋めるデータが得られなかったため 花粉化石分析による花 粉化石群集の特徴から過去の環境変遷をとらえ 第四系層序の構築を試みた その手順としては 宍道断層周辺で採取した試料を用いて 花粉化石分析を実施し 調 査地点毎の花粉化石群集帯を設定した後に それらを比較検討して 島根半島全体の花粉 化石群集帯を設定する その後 これと酸素同位体比 18Ｏ 16Ｏ によるステージ区分と を対比するとともに 火山灰分析及び 14Ｃ年代測定の結果と既往文献データを比較して 当地域の第四紀層序を構築する その結果 本地点では 酸素同位体比層序のステージ１ ステージ２ ステージ５ｃ ５ｅ及びステージ６の地層が分布しており ステージ３ ステージ４及びステージ５ａ ５ｂに相当する地層が欠如していることが明らかになった
3 トレンチ調査及び断層の活動性 第３段階 横ずれ断層の特徴を有する宍道断層の第四系中の分岐形態が調査範囲内で観察できるよう に トレンチの大きさ 幅約 5ｍ 長さ約 20ｍ を決定した また 基盤岩中の断層を確認 できるように 深さは 14ｍとした 図-6 にトレンチ観察結果に基づく地層区分図を示す ステージ１ ステージ２ ステージ５ ｃ ｅ で示した範囲は姶良Ｔｎ 火山灰起源の火山ガラス を含む地層 ステージ６ 新第三系 凡 例 14 Ｃ年代測定値 y BP １ 2,580± 60 ６ 3,080± 50 11 11,810±110 16 16,520± 60 21 17,950±110 １ 2,250± 60 ６ 12,360±110 ２ 1,740± 80 ７ 3,240± 50 12 12,300± 80 17 16,240±130 22 19,390±170 ２ 2,300± 50 ７ 19,540±120 図-6 ３ 2,990± 50 ８ 4,290± 70 13 11,420± 50 18 18,540±100 ４ 3,000± 50 ９ 12,110± 80 14 11,540± 50 19 20,680±100 ５ 3,160± 50 10 11,210± 80 15 17,180±140 20 17,390±150 ３ 11,230± 70 ４ 11,550± 70 ５ 10,680±150 ８ 19,290±120 ９ 20,420±150 10 20,200± 70 南講武地区トレンチ地層区分図
トレンチ 壁 面 に 現 れた 活 断 層 は, 横 ずれ 断 層 に 特 徴 的 な 明 瞭 なフラワーストラクチャーを 示 している 断 層 による 地 層 の 変 形 形 態 をみると,SKの 層 準 以 深 のステージ5~6の 地 層 は, 断 層 を 境 に 堆 積 物 の 層 相 層 厚 が 大 きく 異 なり, 断 層 による 延 性 的 な 流 動 変 形 が 見 られ るなど, 変 位 や 変 形 の 程 度 が 大 きい 一 方,それ 以 浅 のステージ2の 地 層 は 断 層 に 切 られて いるが, 明 瞭 な 変 形 構 造 や 破 砕 組 織 は 認 められない したがって, 断 層 変 位 の 累 積 性 がある ことも 明 らかである また, 上 方 で 分 岐 した 断 層 のうちの 2 条 は, 約 11,000 年 前 の 腐 植 土 層 を 変 位 させ, 約 3,000 年 前 の 砂 礫 層 に 覆 われていることから, 断 層 の 最 新 活 動 時 期 は 約 3,000 年 前 ~ 約 11,000 年 前 と 判 断 される なお, 最 新 の 活 動 を 示 す 断 層 から 派 生 する 断 層 がステージ2の 堆 積 物 中 で 軽 微 な 不 整 合 面 で 覆 われているように 見 えることから,ステージ2の 地 層 に 2 回 の 断 層 変 位 を 与 えていると 考 えることができるが,ステージ3 及 び4の 地 層 が 欠 如 しているため, 活 動 周 期 を 明 確 に 結 論 付 けることはできなかった 4.まとめ 本 調 査 では, 宍 道 断 層 の 活 動 性 を 評 価 するために, 地 表 における 地 形 地 質 状 況 だけでな く, 物 理 探 査,ボーリング 調 査, 地 質 年 代 測 定 およびトレンチ 調 査 を 行 った 結 果, 南 講 武 で 確 認 された 断 層 の 最 新 活 動 時 期 は 約 3,000 年 前 ~ 約 11,000 年 前 であるという 結 論 を 得 た 引 用 文 献 1) 多 井 義 郎 (1952): 島 根 半 島 中 央 地 区 の 層 序 と 構 造 島 根 半 島 第 三 系 の 地 質 学 的 研 究 (そ の 1), 地 質 学 雑 誌,Vol.58,(p.573-583). 2) 多 井 義 郎 (1973):いわゆる 宍 道 褶 曲 帯 について, 地 質 学 論 集, 第 9 号,(p.137-146). 3) 橋 本 知 昌 星 野 一 男 加 藤 碩 一 (1980): 島 根 県 東 部 - 鳥 取 県 西 部 地 域 の 活 断 層 につい て, 地 質 調 査 所 月 報, 第 31 巻, 第 2 号,(p.93-97). 4) 活 断 層 研 究 会 編 (1980): 日 本 の 活 断 層 - 分 布 図 と 資 料, 東 京 大 学 出 版 会. 5) 活 断 層 研 究 会 編 (1991):[ 新 編 ] 日 本 の 活 断 層 - 分 布 図 と 資 料, 東 京 大 学 出 版 会. 6) 鹿 野 和 彦 吉 田 史 郎 (1985): 境 港 地 域 の 地 質, 地 域 地 質 研 究 報 告 (5 万 分 の 1 地 質 図 幅 ), 地 質 調 査 所.