活断層・古地震研究報告，No. 2, p. 57-68, 2002

木曽山脈西縁断層帯における活動履歴調査（2）−馬籠峠断層福根沢地区における地形・地質調査−
Paleoseismological study of the Kiso-sanmyaku-seien fault zone (2)−Geological and geomorphological survey at Fukutochizawa site
across the Magome-toge fault−
宍倉正展 1・遠田晋次 2・苅谷愛彦 3・永井節治 4・二階堂

学 5・高瀬信一 6

Masanobu Shishikura1, Shinji Toda2, Yoshihiko Kariya3,
Setsuji Nagai4, Manabu Nikaido5 and Nobukazu Takase6
1, 2

活断層研究センター（Active Fault Research Center, GSJ/AIST, m.shishikura@aist.go.jp, s-toda@aist.go.jp）
3
千葉大学大学院自然科学研究科（Graduate school of Science and Technology, Chiba Univ.,
ykariya@earth.s.chiba-u.ac.jp）
4
長野県木曽郡南木曽町読書 4218-3（4218-3 Yomikaki, Nagiso-machi, Kiso-gun, Nagano Prefecture）
5, 6
株式会社ダイヤコンサルタント（DIA Consultants Co., Ltd., M.Nikaidou@diaconsultants.co.jp,
N.Takase@diaconsultants.co.jp）

Abstract: We identified two faulting events in the late Holocene at an outcrop and four hand-dug pits on
the northernmost Magome-toge fault. The Fukutochizawa site is on the northern Magome-toge fault,
which is a southern constituent of the 60-km-long Kiso-sanmyaku-seien fault zone. The latest faulting
event occurred in or after the 13th century, as indicated by the radiocarbon age of humus displaced by thefault. An earlier event, identified from a colluvial wedge intercalated in the gravel beds, was 1,690 –
2,290 cal yr BP from radiocarbon ages of the layers above and below. The interval between the two
events is 1,000 - 2,000 years. The cumulative vertical displacement of the two events is estimated as 1.3m or more, and the vertical displacement of the penultimate event is 0.6 m or more.
キーワード：木曽山脈西縁断層帯，馬籠峠断層，活断層露頭，ピット掘削，活動履歴
Keywords: Kiso-sanmyaku-seien fault zone, Magome-toge fault, fault outcrop, pit excavation, faulting
history

１．はじめに
木曽山脈西縁断層帯沿いには断層谷状の地形が発達するが，最近の活動を示す低断層崖などの変位地形は，河川沿いに点在する狭い段丘面にわずかに見られるのみである．宍倉ほか（2002）が馬籠峠断層下り谷地区で行ったトレンチ調査は，このような限られた場所で行った貴重な研究事例である．一方，
本断層帯沿いでは，活断層露頭の報告がいくつかあり，重要な情報を提供している（永井，1998；高瀬ほか，1998；苅谷ほか，1999 など）．本調査では，
ふくとちざわ

馬籠峠断層福根沢地区で発見された活断層露頭（永井，1998）を基に，その周辺において人力によるピット掘削を行い，それらの観察結果から過去の活動や変位量について検討した．

方向に延びた福根沢と呼ばれる谷の右岸側支流の合流点から約 50m 上流である（Fig. 1）．ここに活断層露頭があり，断層をまたいで沢・小尾根が右横ずれ方向に屈曲する．沢の右岸に，現河床からの比高が1〜4m 程度の狭い小段丘が分布し，露頭はこの段丘と河床が接する谷壁に位置する（Fig. 2）．
本調査ではまず，調査地点周辺の精密地形測量を行った．次に，既存の露頭の再調査と，段丘面上においてピット掘削およびその壁面観察を行い，堆積物と断層の構造について記載した．ピットは断層を横切る方向に 4 本，断層と平行に 1 本掘削した．これらを南側から A〜E ピットと呼ぶ．ピットの大きさはそれぞれ若干異なるが，おおよそ長さ 2〜3m，幅 1m，深さ 1〜2m である．
３．精密地形測量結果

２．調査地点の概要
調査地点は馬籠峠断層の北端付近で，断層の走向活断層露頭周辺から福根沢本流までの約 40m×60m の範囲で精密地形測量を行い，等高線間隔 0.5m

宍倉正展・遠田晋次・苅谷愛彦・永井節治・二階堂（場所により 0.25m）の詳細地形図を作成した（Fig.
3）．これによると，北西方向に流れる沢が，断層付近から流向を北北東方向へ変え，本流へ合流していく様子が明瞭で，その屈曲量は約 20m である．この川の屈曲が下流方向であることや，屈曲位置が断層から北へずれていること，下流側の流れの向きが上流の北西に戻っていないこと，などからみると，この屈曲全体が断層の右横ずれ変位によるものとは言い難い．しかし，周辺の地形にも系統的な右横ずれの屈曲が見られ，本地域の馬籠峠断層が右横ずれ成分を有することが示唆される．
４．活断層露頭およびピット壁面観察結果
活断層露頭および A〜D ピットの壁面では，基盤の花崗岩とそれを侵食して堆積した段丘堆積物（砂礫層）が，断層によって変位している様子が観察された．本調査で観察される地層は上位より 1〜8 層に区分され，それぞれ 1 層：表土，2 層：砂礫層，3 層：崩積性礫混じりシルト〜砂層，4 層：崩積性砂礫層，5 層：砂礫層，6 層：崩積性礫混じりシルト〜砂層，7 層：砂礫層，8 層：基盤岩（花崗岩）である．以下に活断層露頭および各ピットについてそれぞれ記載
する．なお，以下の記載では，14C 年代として，暦年較正値（2σ；Table 1）を用いる．
4.1 活断層露頭
露頭は幅約 10m，高さ 3〜4m の範囲で観察される（Fig. 4）．基盤岩である 8 層上面は沢の勾配とおおよそ調和的に傾斜して分布し，露頭西端より 2m 付
近で断層によって上下に約 1m 食い違う．断層の走向・傾斜は N54 ﾟ E，50〜54 ﾟ S である．8 層は断層付近で著しい破砕と変質を被っている．断層下盤側では幅１m 以上にわたり白色変質し，著しく粘土化しており，破砕構造は認識できない．断層部では青灰色〜橙色を帯びた粘土状破砕部が幅 10〜25cm 程度で分布する．断層粘土は軟質であるが，破砕構造を明瞭に残しており，断層面に平行に鱗片状に剥離する．また，粘土状破砕部に含まれる白色岩片が断層の方向に沿って引き延ばされている．この粘土状破砕部に隣接して，青灰色〜白色〜橙色を呈するマイロナイト様の破砕部が幅１m にわたって分布する．
破砕部は熱水変質による白色粘土が破砕の方向に沿って引き延ばされたような形状で分布する．
基盤直上の 7 層，その上位の 5 層は段丘構成層であり，断層に切られている．断層の上盤側では，5層と 7 層は腐植分を含むレンズ状の砂層を境に区分できる．この腐植質部の 14C 年代は 3350-3140 cal yr
BP である．断層の下盤側では，これらの段丘構成層の間に，崩積性の礫混じりシルト〜砂層である 6 層が挟まれる．この 6 層は下盤側にのみ分布し，断層から離れるに従い，薄くなり尖滅する．同層中には断層破砕粘土から剥離した断片が含まれ，その中に学・高瀬信一は炭化した草本の茎・葉が含まれる．これらの特徴は，6 層が断層活動により生じたイベント堆積物の可能性を示唆する．なお，本層中の炭化木片の 14C
年代は modern を示した．これは何らかの汚染を被っていると思われる．
断層は斜面崩積性の砂礫である 4 層に覆われる．
本層は層相からみて，5 層と 7 層を供給源として生じた堆積物と考えられる．本層中の腐植分の 14C 年
代は modern を示した．
4.2 A ピット
A ピットでは，断層が 5 層を切って，断層破砕粘土状の 8 層と接している様子が観察された（Fig. 5）．
これらは 4 層に覆われる．本ピットでは年代試料は得られていない．
4.3 B ピット
B ピットでは，8 層および 7 層が逆断層によって 5層の上にのし上げている（Fig. 6）．8 層は断層破砕粘土状で，7 層中に取り込まれるような分布を示す．5層は主に断層の下盤側に分布する．B ピットにおける 5 層は，腐植分を若干混入したシルト〜細砂の 2枚の薄層によって細分され，上位の薄層からは720-650 cal yr BP，下位の薄層からは 1530-1340 cal yr
BP の 14C 年代が得られた．4 層および 1 層は断層を覆っている．
4.4 C ピット
C ピットでは，B ピットと同様に，8 層および 7 層が逆断層により 5 層にのし上げている（Fig. 7）．5 層
最上部付近の腐植質部の 14C 年代は 940-760 cal yr BPを示す．断層は 4 層および 1 層に覆われる．本ピットでは断層上盤側に 3 層が分布するが，断層との関係は観察できなかった．
4.5 D ピット
D ピットでは，ほぼ水平に近い非常に低角な逆断層により，8 層が 5 層にのし上げている（Fig. 8）．南面で断層に接する 5 層最上部の腐植質部からは，1180-970 cal yr BP および 910-690 cal yr BP という 2つの 14C 年代が得られた．さらに北面では同様に 5層最上部から 1060-930 cal yr BP という 14C 年代が得られている．
本ピットでは，断層下盤側において，5 層の下位に，イベント堆積物と考えられる 6 層とその下位の7 層が観察される．6 層を挟んで，5 層最下部の 14C
年代は 1860-1690 cal yr BP，7 層最上部の 14C 年代は2290-2270 / 2160-1990 cal yr BP であった．
断層は 3 層および 1 層に覆われる．3 層は淘汰不良で斜面に沿った分布から，断層上盤側からもたらされた斜面崩積性の堆積物とみなせる．3 層中から得られた腐植物の 14C 年代は 270-200 / 150-20 cal yr
BP である（Table 1）．

木曽山脈西縁断層帯における活動履歴調査（2）−馬籠峠断層福根沢地区における地形・地質調査−

4.6 E ピット
E ピットは断層から約 4m 離れ，断層の走向と平行に掘削した（Fig. 3）．ここでは，段丘構成層である 5層および 7 層が基盤の 8 層にアバットしている様子が確認された（Fig. 9）．層相や地形から判断して，段丘の北縁付近の横断面が露出しているものと考えられる．5 層および 7 層中の腐植物から，1690-1660 /
1630-1500 cal yr BP と 1540-1350 cal yr BP の 14C 年代がそれぞれ得られた．
５．活動履歴活断層露頭およびピット壁面の観察結果から，少なくとも 2 回のイベントが推定される．
最新イベントは，5 層までを切る断層が 4 層および 3 層に覆われることにより認識される．5 層最上部から得られた 14C 年代は，720-650〜1180-970 cal yr
BP である．一方，3 層の 14C 年代は 270-200 / 150-20 calyr BP である．したがって，最新イベントは 720-650
cal yr BP 以降，270-200 / 150-20 cal yr BP 以前に生じたと考えられる．暦年では西暦 1300 年頃以降，同1700 年頃までの間に発生した可能性が高い．つまり歴史時代の地震に対応すると考えられるが，これまでのところ，本地域でこの期間に大地震が発生した
記録は史料などに見つかっていない（宇佐美，1996など）．
1 回前のイベントは，6 層の存在で認識される．活断層露頭における 6 層は崩積土の層相を示し，断層破砕粘土の断片や炭化した草本の茎・葉が含まれる．
したがって，7 層堆積以降に断層が活動し，下盤側の 7 層より高い位置にまで持ち上げられた断層破砕
粘土と草本の茎・葉を取り込んで 6 層が堆積したと考えられる．D ピットで得られた 6 層直下および直上 の 14C 年 代 か らみ て， 1 回 前 のイ ベ ント は，2290-2270 / 2160-1990 cal yr BP 以降，1860-1690 cal yr
BP 以前に発生したと考えられる．
６．変位量の推定
活断層露頭における断層両側の基盤岩上面には，1.3ｍの落差がある（Fig. 10）．また，上盤側の基盤岩上面は 4 層に直接覆われており，下盤側の基盤岩上面に対応する 7 層との境界は，より高い位置にあった可能性が高い．したがって，最近のイベント 2 回分の累積上下変位量は，1.3m 以上と推定される．
個々のイベントの変位量については，明確な示標は得られなかった．しかし，1 回前のイベントに関しては，イベント堆積物と考えられる 6 層の分布から大まかな変位量が見積もられる．6 層上部は，基盤岩から剥落して堆積した断層破砕粘土を含んでいる．これは，6 層上部の堆積時に，基盤岩が 6 層の堆積場所より高い位置において地表に露出していたことを示唆する．下盤側の基盤上面から 6 層上部までの高度差は約 0.6m である．したがって，1 回前のイベントによる上下変位量は 0.6m 以上であった可能性がある．
次に横ずれ変位量であるが，7 層について，断層の走向方向に北東端の分布を見ると，上盤側で C ピット東面まで分布するのに対し，下盤側ではさらに北東に D，E ピットまで確認される．この差は断層の右横ずれ運動に関連している可能性がある．しかし，上盤側の 7 層北東端は，3 層に削剥されており，横ずれ変位量を知るための正確な示標を欠いている．
したがって現在のところ，本地域の横ずれ変位量は不明である．
７．まとめと今後の課題
福根沢地区における馬籠峠断層の調査では，活断層露頭およびピット壁面の観察から，2 回のイベントを読み取ることができた．最新イベントの時期は
720-650 cal yr BP 以降，270-200 / 150-20 cal yr BP 以前であり，1 回前のイベントの時期は 2290-2270 /
2160-1990 cal yr BP 以降，1860-1690 cal yr BP 以前と推定された．これら 2 回のイベントの発生間隔はおよそ 1000〜2000 年であり，比較的短い．また，最新
2 回のイベントによる累積上下変位量は 1.3ｍ以上と見積もられ，1 回前のイベントによる上下変位量は0.6ｍ以上に達した可能性がある．
Fig. 11 に示すように，福根沢地区と下り谷地区において明らかにされた馬籠峠断層の活動履歴は，大きく異なっている．これは 2 つの地区の間に，セグメント境界が存在する可能性を示唆している．福根沢地区では，今後，より古いイベントの時期を明らかにし，下り谷地区で確認されているイベントとの関係を検証する必要がある．また，北方の清内路峠
断層や上松断層の活動履歴を明らかにし，福根沢地区における馬籠峠断層の活動履歴と比較する必要がある．
謝辞 本調査に当たり，大桑村役場林務課には土地の使用を許可して頂き，いろいろと便宜を図って頂いた．ピット掘削では 1999 年アームレスリング世界チャンピオンの大森友紀氏（株式会社ダイヤコンサルタント）にご協力頂いた．また，露頭およびピット観察では橘 徹氏にご協力頂いた．以上の皆様に厚く御礼申し上げます．
文献

苅谷愛彦・水野清秀・永井節治（1999）長野県南木曽町に出現した馬籠峠断層の露頭と完新世の断層活動．第四紀研究，37，59-64.
永井節治（1998）馬籠峠断層の追跡 −馬籠峠断層の最近の情報−．地学研究，47，29-35.
宍倉正展・遠田晋次・苅谷愛彦・永井節治・二階堂宍倉正展・遠田晋次・苅谷愛彦・永井節治・二階堂

学・高瀬信一（2002）木曽山脈西縁断層帯における活動履歴調査（1）−馬籠峠断層下り谷地区におけるトレンチ調査−．活断層・古地震研究
報告，no. 2，41-55．
高瀬信一・二階堂 学・田中邦雄・永井節治・木船清・波多腰忠行・遠藤忠慶（1998）木曽山脈西縁の活断層の最新活動時期：上松断層・清内路学・高瀬信一

峠断層について．地球惑星科学関連学会 1998 年
合同大会予稿集，324.
宇佐美龍夫（1996）新編日本被害地震総覧「増補改訂版」．東京大学出版会，493p．
（受付：2002 年 7 月 8 日，受理：2002 年 9 月 9 日）

宍倉正展・遠田晋次・苅谷愛彦・永井節治・二階堂学・高瀬信一

第 1 図．馬籠峠断層福根沢地区の位置．国土地理院発行 2.5 万分の 1 地形図「南木曽岳」を使用 .
Fig. 1. Location of the Fukutochizawa site of the Magome-toge fault.

第 2 図．調査地点の写真．
Fig. 2. Photograph of the Fukutochizawa site.

木曽山脈西縁断層帯における活動履歴調査（2）－馬籠峠断層福根沢地区における地形・地質調査－

宍倉正展・遠田晋次・苅谷愛彦・永井節治・二階堂

学・高瀬信一第 3 図．調査地点周辺の詳細地形図．
Fig. 3. Detailed topographic map around the Fukutochizawa site.

第 4 図．露頭のスケッチ．
Fig. 4. Sketch of the outcrop.

木曽山脈西縁断層帯における活動履歴調査（2）－馬籠峠断層福根沢地区における地形・地質調査－

宍倉正展・遠田晋次・苅谷愛彦・永井節治・二階堂

第 5 図．A ピットのスケッチ．
Fig 5. Sketches of the A pit.

第 6 図．B ピットのスケッチ．
Fig. 6. Sketches of the B pit.

第 7 図．C ピットのスケッチ．
Fig. 7. Sketches of the C pit.

学・高瀬信一

第 8 図．D ピットのスケッチ．
Fig. 8. Sketches of the D pit.

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第 9 図．E ピットのスケッチ．
Fig. 9. Sketches of the E pit.

宍倉正展・遠田晋次・苅谷愛彦・永井節治・二階堂学・高瀬信一

木曽山脈西縁断層帯における活動履歴調査（2）－馬籠峠断層福根沢地区における地形・地質調査－

第 10 図．馬籠峠断層福根沢地区における上下変位量．
Fig. 10. Vertical displacement at the Fukutochizawa site of the Magome-toge fault.

第 11 図．下り谷地区と福根沢地区で認められた馬籠峠断層の活動時期．
Fig. 11. Age of the faulting events recognized at the Kudaritani and Fukutochizawa sites of the Magome-toge fault.宍倉正展・遠田晋次・苅谷愛彦・永井節治・二階堂学・高瀬信一

第�表．���年代測定結果．
����� �� ����������� ������ ��������
sample name lab. code horizon material method

14C age

δ13Cyr BP‰

conventional
14C ageyr BP

FTA-01

Beta
1667006organic

AMS

modernFTA-02

1633596charcoal

AMS

modernFTA-03

1633584organic

AMS

FTA-04

1633607organic

AMS

pit B

FTBS-01

163361

5organic

AMS

FTBS-02

1633625organic

AMS

pit C

FTCS-01

1633635organicAMS

FTDN-01

1633645organic

FTDN-02

1633655organic

FTDN-03

163366

7FTDS-01163367

FTDS-02
FTDS-03

outcrop

3030 ± 40
730 ± 40-24.1-24.4

modern3040 ± 40 3350-3140
740 ± 40
720-650

BC1400-1190
AD1230-1300

AMS

1540 ± 40
930 ± 40
1070 ± 40-24.5-24.6-24.8

1550 ± 40
940 ± 40
1070 ± 40

1530-1340
940-760
1060-930

AD420-610
AD1010-1190
AD890-1020

AMS

1820 ± 40-24.2

1830 ± 40

organic

AMS

2090 ± 40-23.8

2110 ± 40

3organic

AMS

110 ± 40-27.0

80 ± 40

1633685organic

AMS

1160 ± 40-24.6

1170 ± 40

1860-1690
2290-2270
2160-1990
270-200
150-200-0
1180-970

AD90-260
BC340-320
BC210-40
AD1680-1740
AD1800-1930
AD1950-1960
AD770-980

1633695organic

AMS

860 ± 40-25.0

860 ± 40

FTEE-01

1633705organic

AMS

1660 ± 40-24.9

1660 ± 40

FTEE-02

163371

7organic

AMS

1560 ± 40-24.7

1560 ± 40

910-6901690-1660
1630-1500
1540-1350

AD1040-1260
AD260-290
AD320-450
AD410-600

pit Dpit E

calendar age（2σ）
cal yr BP
AD/BC