３．４．１

陸域活構造の地形地質調査

目

次

(1)

業務の内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・321(a) 業務題目(b) 担当者(c) 業務の目的(d) ５か年の年次実施計画（過去年度は、実施業務の要約）
1) 平成２０年度
2) 平成２１年度
3) 平成２２年度
4) 平成２３年度
5) 平成２４年度(e) 平成２４年度業務目的(2)

平成２４年度の成果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・322(2-1) 高田平野東縁断層帯のボーリング調査・・・・・・・・・・・・・・・・・・・322(a) 業務の要約(b) 業務の実施方法及び成果(c) 結論ならびに今後の課題(d) 引用文献(e) 成果の論文発表・口頭発表等(f) 特許出願，ソフトウエア開発，仕様・標準等の策定(2-2) 長野盆地西縁断層帯における群列ボーリング調査・・・・・・・・・・・・・・329(a) 業務の要約(b) 業務の実施方法及び成果(c) 結論ならびに今後の課題(d) 引用文献(e) 成果の論文発表・口頭発表等(f) 特許出願，ソフトウエア開発，仕様・標準等の策定(2-3) 新潟県三条市における越後平野東縁断層帯の群列ボーリング調査査・・・・・・341(a) 業務の要約(b) 業務の実施方法及び成果(c) 結論ならびに今後の課題(d) 引用文献(e) 成果の論文発表・口頭発表等(f) 特許出願，ソフトウエア開発，仕様・標準等の策定

320

(1)

業務の内容

(a) 業務題目

陸域活構造の地形地質調査(b) 担当者
所属機関

役職

氏名

メールアドレス

国立大学法人東北大学理学研究科 教授

今泉 俊文

imat@m.tohoku.ac.jp

国立大学法人東京大学地震研究所 助教

石山 達也

ishiyama@eri-u-tokyo.ac.jp

国立大学法人千葉大学理学研究科 教授

宮内 崇裕

tmiya@faculty.chiba-u.jp

国立大学法人山形大学地域教育文 教授

八木 浩司

yagi@e.yamagata-u.ac.jp

化学部
国立大学法人京都大学理学研究科 准教授 堤 浩之

tsutsumh@kugi.kyoto-u.ac.jp

国立大学法人信州大学教育学部

准教授 廣内 大助

hirokuma@shinshu-u.ac.jp

財団法人地域地盤環境研究所

研究員 越後 智雄

echigo@geor.or.jp

国立大学法人東京大学地震研究所 教授

佐藤 比呂志 satow@eri.u-tokyo.ac.jp

学校法人法政大学社会学部

教授

東郷 正美

togo_m@mt.tama.hosei.ac.jp

公立大学法人首都大学東京都市環 教授

鈴木 毅彦

suzukit@tmu.ac.jp

境学部
名古屋大学大学院環境学研究科研究員 杉戸 信彦

sugito@urban.env.nagoya-u.ac.
jp(c) 業務の目的
ひずみ集中帯の陸域において、地形・地質調査、浅層ボーリング調査、空中写真判読等に基づき、地表面の変動構造・ひずみ速度を明らかにするとともに、ひずみ集中帯の活断層・活褶曲の三次元分布を推定するために有用な情報を得る。
(d) ５か年の年次実施計画（過去年度は、実施業務の要約）
1) 平成２０年度：越後平野西縁（長岡西縁断層帯等）のうち、第四紀後期の活動性が不明である角田山東縁断層において変動地形調査を行い、活断層の活動性評価に資するデータを収集した。活断層の変位速度を解明する目的で、4 か所において掘削深度合計約 200m の
オールコアボーリングを掘削し、層相解析・年代試料測定を実施した。これらの結果に基づき、角田山東縁断層を挟む完新統の地質断面図を作成した。
2) 平成２１年度：第四紀後期の活動性が不明である高田平野西縁断層帯において変動地形調査を行い、活断層の活動性評価に資するデータを収集した。活断層の変位速度を解明する目的で、4 ヶ所において掘削深度合計約 230m のオールコアボーリングを掘削し、層相解
析・火山灰分析・放射性炭素年代試料測定を実施した。これらの結果に基づき、高田平野
西縁断層帯を挟む後期更新統の層序を明らかにし、地形・地質断面図を作成した。
3) 平成２２年度：越後平野・国中平野等周辺の活断層について引き続き変動地形調査を行うとともに、前年度までの調査結果をふまえ、断層モデル構築に必要な活断層の変位速度を解明するために、後期更新世・完新世における断層変位基準を掘削するボーリング調査
321を行い、変位基準の年代とその変形量を推定した。また、高田平野周辺の活断層と信濃川断層帯において、それぞれ前年度や過去の調査結果をふまえ、位置や活動性を再検討する
べく変動地形調査を行った。
4) 平成２３年度：越後平野・高田平野・信濃川断層帯等ひずみ集中帯の活断層について、引き続き変動地形調査、空中写真判読調査を行うとともに、後期更新世・完新世における断層変位基準を掘削するボーリング調査を行い、堆積物の放射性炭素同位体年代測定・珪藻分析・植物珪酸体分析・火山灰分析などにより変位基準の年代と対比を行い、その変形量を推定し、前年度までの調査結果も踏まえて、断層帯モデル構築に必要な活断層の変位
速度等を明らかにした。また、地球惑星科学連合 2011 年大会においてこれまでの調査研究結果について報告すると共に情報収集を行った。
5) 平成２４年度：越後平野・高田平野・信濃川断層帯等ひずみ集中帯の活断層について、引き続き変動地形調査、空中写真判読調査を行うとともに、断層帯モデル構築に必要な活断層の変位速度等を明らかにするために、後期更新世・完新世における断層変位基準を掘削するボーリング調査を行う。活断層・変動地形の抽出・取りまとめをするために、地形解析などの解析・データ編集を行う。また、堆積物の放射性炭素同位体年代測定・珪藻分析・植物珪酸体分析・火山灰分析などにより変位基準の年代と対比を行い、その変形量を推定する。また、国内外の学会等において、今までに得た研究成果を発表し、新たな専門的知見を得、成果の取りまとめに反映させる。さらに、本プロジェクトで扱った断層帯の位置・変位速度・変動地形などに関するこれまでの研究成果について取りまとめを行う。
(e) 平成２４年度業務目的
越後平野・高田平野・信濃川断層帯等ひずみ集中帯の活断層について、引き続き変動地形調査、空中写真判読調査を行うとともに、断層帯モデル構築に必要な活断層の変位速度等を明らかにするために、後期更新世・完新世における断層変位基準を掘削するボーリン
グ調査を行う。活断層・変動地形の抽出・取りまとめをするために、地形解析などの解析・
データ編集を行う。また、堆積物の放射性炭素同位体年代測定・珪藻分析・植物珪酸体分
析・火山灰分析などにより変位基準の年代と対比を行い、その変形量を推定する。また、国内外の学会等において、今までに得た研究成果を発表し、新たな専門的知見を得、成果の取りまとめに反映させる。さらに、本プロジェクトで扱った断層帯の位置・変位速度・変動地形などに関するこれまでの研究成果について取りまとめを行う。
(2)
(2-1)

平成２４年度の成果
高田平野東縁断層帯のボーリング調査

廣内大助（信州大学教育学部）・石山達也（東京大学地震研究所）・鈴木毅彦（首都大学東京都市環境学部）・今泉俊文（東北大学理学研究科）(a) 業務の要約
第四紀後期の活動性に関わる資料が十分ではない高田平野東縁断層帯において、活動性評価を行うために必要な資料を得ることを目的として、23 年度から断層を横切る群列ボー322

リング調査を実施し、24 年度はさらに 30m の追加掘削を行った。また潟町砂丘下に分布する海成層の分布高度とその年代解明のために、10m の掘削を行った。各コアでは 14C 年代測定、テフラ分析を実施し、地下層序のさらなる解明と地層の対比編年を行った。さらに
22 年度に実施した断層隆起側の海成段丘面の編年資料と比較して、後期更新世における高田平野東縁断層帯の変位量、平均変位速度を明らかにした。
(b) 業務の実施方法及び成果
1) 業務の実施方法
東北日本弧日本海側南部に位置する高田平野の東西には、顕著な褶曲構造によって形成される関田山地、西頚城丘陵が分布する。これら山地と平野の境界が直線的であるにも関わらず、大規模活断層の認定は渡辺ほか(2002) 1) 、池田ほか(2002) 2) など比較的新しいが、一方で断層変位基準に乏しく、活断層の後期更新世における平均変位速度など活動性に関する資料は非常に少ない。特に平野東縁断層帯では、断層を挟んで実施された浅層群列ボーリング調査によって、完新統の上下方向の平均変位速度 0.9m/kyr を見積もった産業技術総合研究所(2006) 3) が報告されている程度である。
そこで本研究では、高田平野東縁断層帯の変位量や平均変位速度など活動性を明らかにすることを目的として、文部科学省「ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究」の一環として、断層を横切る群列ボーリング調査を 23 年度に実施したが、さらに詳細な地層の対比、編年を目的として、30m の追加掘削を実施した。掘削したコアから年代試料を抽出し加速器質量分析計（AMS）による放射性炭素同位体年代測定、テフラ分析を実施して、隆起側の海成段丘の編年データとも比較しながら、ボーリングコア間の地層の対比を行った。その結果に基づいて、高田平野東縁断層帯の後期更新世における活動性を明らかにした。また
潟町砂丘下に分布する海成層の分布高度とその年代解明のために、10m の掘削を行った。
以下ではその結果について概要を報告する。
2) 結果
高田平野東縁断層帯は東傾斜、東側隆起の活断層とされ（産業技術総合研究所，2006）
3)、その最北部は上越市東部付近とされる（渡辺ほか，2002） 1) 。一方平野東部には MIS5相当とされる海成段丘の原之町面が広く分布する（早津ほか，1982） 4) 。この段丘面分布
域の西端は、高田平野東縁断層帯の北端付近にあたり、海成段丘が断層活動によって形成された可能性を示唆する。原ノ町面の露頭(図 1，Loc.1、P325)では、地表下約 140cm 付近に K-Tz（鬼界葛原）テフラが産出し、さらに下位に 30cm の風成ローム層が認められることから、原ノ町面は MIS5e に対比される可能性が高い。23 年度は高田平野東縁断層推定位
置を横切る計 5 本のボーリング調査（TK-E1～E5，総掘削量 200m）を実施し、24 年度には
さらに 1 本のボーリング調査（TK-E6,掘削量 30m）を実施した（図 2、P326）。掘削地点は、沖積低地に見られる高度不連続の東側である（図 1、P325）。採取されたコアについて、地層の岩相・堆積構造を詳細に記載した。また、ボーリングコアの堆積物に含まれる葉、木片などの植物片を採取・洗浄し、AMS による放射性炭素同位体年代測定をおこなった（表 1、P327）。さらにテフラサンプルを採取し、火山ガラスの屈折率測定、化学分析を行って広域
テフラの同定を行った(表 2,3、P327)。
323

TK-E6 コアは、砂・泥層と砂礫層の互層によって構成され、層相・粒度・構成物の特徴・
生痕や炭質物の有無などより、ラグーン・湿地・氾濫原・チャネル堆積物が累重したものである。年代値は一部逆転が認められるものの、大局的には上下関係とほぼ矛盾のない値を示す。コアでは-25.27m より AT テフラが産出した（表 2,3、P327）。テフラと 14 C 年代値、層相から判断して、23 年度に掘削したコアとのおおよその層序対比が可能である。
TK-E6 と 23 年度の各コアで得られた 14 C 年代値とテフラ層序から地層を対比した結果、
14

C 年代測定結果から得られた約 7000 年前、7700 年前の等時間線分布高度は、TK-E5 から

E6 にかけて、約 3～3.5m 程度東側で高くなる。しかしながら標高-17～-24 m 付近に最終氷期に形成された沖積層基底の不整合面と考えられる堆積年代のギャップと AT テフラが見られるが、層序の連続性は良くこの高度は TK-E2～TK-E6 の間でもほとんど変化しない。したがって断層位置は TK-E6 より東側と考えられる。
さらに下位の層序において、TK-E1 では標高約-48 m 付近から Iz-ktc（飯綱上樽）テフ
ラが産出するため、約-40～-46 m 付近に分布する地層は MIS5 相当の可能性が高い。原ノ町面の海成段丘旧汀線高度と TK-E1～E5 の MIS5 相当堆積物とは、単純に計測して最大で約60～65 m の上下落差が認められる。原ノ町面構成層の堆積環境はラグーン・湿地性であり、初成的な勾配は非常に小さいと考えられることから、この落差は本来の堆積構造とは考えにくい。この落差は、高田平野東縁断層の活動によって東側が隆起した結果と解釈できる。
原ノ町面の上下落差から算出した上下方向の平均変位速度は 0.48～0.52m/kyr となる。
一方、潟町砂丘下に分布する海成層の分布高度と年代を明らかにするために、旧柿崎町（現上越市）で掘削深度 10m のオールコアボーリングを実施した（図 1、P325）。コアには、深度約 6.6m まで無層理で淘汰の良い中砂～粗砂が連続するため、砂丘堆積物と判断される（図 3、P326）。その下位には、一部砂混じりの植物片を時折含むシルト層が深度 8.6m 付
近まで分布し、生痕も見られることからラグーン～湿地の堆積環境と推定される。その下位は粗粒砂岩礫層となる（図 3、P326）。ラグーン～湿地性堆積物中の深度 8.15～8.16m 付
近で測定した 14 C 年代値は、6300±40 と非常に若い値を示す（表 1、P327）。一方で同地層中深度 8.16～8.25m から産出したテフラは、斜方輝石の晶癖が 100 面発達であり、Iz-kta（飯綱上樽）テフラの可能性がある（表 3、P327）。その場合このラグーン～湿地性堆積物
は、MIS5 相当の可能性がある。またラグーン～湿地性堆積物の上面高度は、標高-1.5～-2m 程度（孔口標高 5.79m）となり、砂丘堆積物の下位の非常に浅い層準に、水成の堆積物が分布することが明らかとなった。今後テフラの屈折率測定を実施しテフラの年代を確定した上で、より確かな編年を行う予定である。
(c) 結論ならびに今後の課題
高田平野東縁断層帯の変位速度を解明する目的で、24 年度には掘削深度合計 30 m のオールコアボーリングを掘削した。その結果、本断層帯は MIS5 に相当する上部更新統の原ノ
町面構成層を、最大で約 60～65 m 食い違わせていることが明確となった。これから算出した上下方向の平均変位速度は、約 0.4～0.5 m/kyr であることが明らかになった。

324

図1

高田平野東縁断層帯と群列ボーリング（TK-E1～6）と KAKI-1 の位置、及びサンプ

リング地点（Loc.1）。赤線は活断層、断層位置は渡辺ほか(2002) 1) による。赤点線は推定される断層位置。地形図は 2.5 万分の 1「犀潟」「柿崎」を使用。右上の内図は高田平野断層帯の概略位置。陰影図の作成には国土地理院発行の 50mDEM を使用。

325

図2

ボーリング（TK-E1～6）による地形・地質断面図。原ノ町面に対比される MIS5e 相

当堆積物は、TK-E1 の標高-40 m 付近に分布する。赤字は AMS による放射性同位体年代測定値を示す。飯綱上樽 c テフラ（Iz-ktc）、鬼界葛原テフラ(KTz)の年代は町田・新井(2003) 5)による。

図 3 潟町砂丘において掘削したコア（KAKI-1）の柱状図
326

表1

放射性炭素同位体年代測定結果。測定は(株)地球科学研究所に依頼した。

表2火山ガラスの化学組成

表3火山ガラスの屈折率

テフラ分析は鈴木毅彦氏による。

分析は鈴木毅彦氏による。

(d) 引用文献
1) 渡辺満久，堤浩之，宮内崇裕，金幸隆，藤本大介：1:25000 都市圏活断層図「高田」，国土地理院技術資料 D･1-No.396，2002．
2) 池田安隆，今泉俊文，東郷正美，平川一臣，宮内崇裕，佐藤比呂志編，第四紀逆断層アトラス，東京大学出版会，254p，2002．
3)

産業技術総合研究所：高田平野断層帯の活動性および活動履歴調査「基盤的調査

観測対象断層帯の追加・補完調査」成果報告書 No．H17-2， 31p，2006．
4) 早津賢二，新井房夫，白井亨：新潟県高田平野の中位段丘と古砂丘，地学雑誌，91,1-16，

1982．
5) 町田洋・新井房夫：新編火山灰アトラス 日本列島とその周辺，東京大学出版会，336p，
2003．
327

(e) 成果の論文発表・口頭発表等
著者

題名

発表先

発表年月日

廣内大助，石山達也，

ボーリング調査による高田

幕張メッセ（日本

平成 24 年 5鈴木毅彦，今泉俊文，

平野東縁断層帯の上下平均

地球惑星科学連

月佐藤善輝，丸山陽央，

変位速度，ポスター

合 2012 年大会）

細矢卓志，橋本智雄(f) 特許出願，ソフトウエア開発，仕様・標準等の策定
1) 特許出願
なし
2) ソフトウエア開発
なし
3) 仕様・標準等の策定なし

328

(2-2)

長野盆地西縁断層帯における群列ボーリング調査

杉戸信彦（名古屋大学大学院環境学研究科）・鈴木毅彦（首都大学東京都市環境学部）・石山達也（東京大学地震研究所）・廣内大助（信州大学教育学部）・今泉俊文（東北大学大学
院理学研究科）(a) 業務の要約
長野盆地西縁断層帯を対象として、従来詳細が不明であった平均変位速度の解明を目的とする変動地形学的調査を実施した。飯山市街地においては計 118m のオールコアボーリン
グを群列で 5 本掘削し、記載を行って地質断面図を作成した。飯山市静間では約 2m 深のピットを、中野市草間では 10m のオールコアボーリングをそれぞれ掘削し、記載を行った。
編年に関してもテフラ分析と放射性炭素年代測定を実施し、平均変位速度や段丘面の離水時期に関する検討を行った。
(b) 業務の実施方法及び成果
1) 業務の実施方法
長野盆地西縁断層帯は、関田山地～犀川丘陵の東縁基部に位置する西傾斜の逆断層帯であり（例えば、Okada and Ikeda、2012 1））、最新活動である 1847 年善光寺地震の際にはその大部分が活動した（例えば、杉戸、2006 2）；Sugito et al.、2010 3））。平均変位速度は既存研究に基づくと 1m/kyr を大きく上回ると考えられる。しかし次段落に述べるように既存研究では、隆起側の相対的隆起速度や低下側の堆積速度、また完新世のみの平均変位速度の見積もりにとどまっていた。そこで今回、飯山市街地において群列ボーリング調査を行って地質断面図を作成し、放射性炭素年代測定やテフラ分析の結果とあわせ、後期更新世
以降における平均変位速度を詳しく検討した。同時に、並走する別の活断層線についても、
飯山市静間に発達する沖積扇状地面においてピット掘削調査と放射性炭素年代測定を実施
し、地形計測結果とあわせて平均変位速度を検討した。さらに中野市草間においてはボー
リング調査を実施し、段丘面の離水時期に関する予察的検討を行った。
平均変位速度に関する既存研究の概要を以下に記す。宮内・武田（2004） 4） は、飯山盆地北部において高～中位段丘面の編年を行い、並走する活断層線全体でみた平均上下変位
速度が合算で 1m/kyr を越えることを指摘すると同時に、千曲川右岸にある活断層線より左
岸の活断層線の方が平均上下変位速度が大きいことを指摘した。飯山市静間においては、
L2 面 の 上 下 変 位 量 約 8.0m と 、 こ の 面 の 構 成 礫 層 直 上 か ら 得 ら れ た 放 射 性 炭 素 年 代 値
3,860±70yBP から、平均上下変位速度を約 2.0m/kyr と見積もった。飯山市蓮～中野市壁田においては、粟田ほか（1990） 5）・佃ほか（1990） 6） のデータを用いると、1）蓮の断層
低下側のボーリングコアで得られた埋没後背湿地面の深度（標高約 309m）と放射性炭素年
代値（約 8,200yBP）、及び現在の後背湿地面の標高（約 317m）から、低下側の相対的な沈
降速度 0.84～0.90m/kyr が得られる、2）壁田の断層隆起側に分布する段丘面の高度（標高約 329.5m）と放射性炭素年代値（約 6,700yBP）、及び現在の自然堤防面の標高（約 319m）
から、隆起側の相対的な隆起速度 1.35～1.40m/kyr が得られる。1）・2）より、この付近における平均上下変位速度はこれらの和、つまり 2.2～2.3m/kyr と見積もられる。中野市安源 寺 で は 、 大 石 ほ か （ 2001 ） 7 ） が 群 列 ボ ー リ ン グ 調 査 に 基 づ い て 、 放 射 性 炭 素 年 代 値
329

4,240±40yBP 以降の平均上下変位速度を 1.2m/kyr 以上と見積もっている。奥村ほか（1988）
8）

は、断層低下側にひろがる低湿地「延徳沖低地」の中央のボーリングコア（中野市役所

取得）において深度 30～35m に AT 火山灰（約 26,000～29,000 年前：町田・新井、2003 9））を見出した。赤羽（1995）10）もこの低地における 3 本のボーリングコアで深度約 29m・32m・35m に AT 火山灰を認定しており、奥村ほか（1988）8） のデータとよく調和している。これら 3 本のボーリングコアのうち深度約 29m の AT 火山灰を含むボーリングコアについては、
深度約 17.5m の泥炭層から 13,730±130yBP の放射性炭素年代値も得られている（赤羽・前村、1998 11））。そのほか飯山市照里戸狩の断層線低下側に位置する氾濫原においては、深度2.6m で 2,820±90yBP、同 4.6m で 4,460±120yBP、同 9.9m で 10,200±150yBP の放射性炭
素年代値が、また JR 飯山駅の東付近においては深度約 1m で 1,030±80yBP、790±100yBPの放射性炭素年代値がそれぞれ得られている（柳沢ほか、2001 12））。
2) 結果
飯山市街地付近には複数の活断層線が南北に並走する（図 1、P334）。これらのうち千曲
川堤外地を通過するトレース及び飯山市役所すぐ西を通過するトレースを対象として群列
ボーリング調査を実施した。前者は千曲川の左岸側が右岸側よりも数 m 高いことから今回認定された。後者は西側上がり比高約 1m の低崖地形に沿って認定され、既存資料でも 1847年善光寺地震の地震断層として指摘されている（例えば、粟田ほか、1987 13）；杉戸、2006 2））。
ボーリング実施地点は、千曲川右岸で 2 本（HZ-IY-B1・2）、同左岸で 3 本（HZ-IY-B3～5）である。掘削長は 5 本計 118m である。飯山市役所すぐ西のトレースは HZ-IY-B3 地点とHZ-IY-B4 地点の間を通過する。
得られたコアはすべて未固結堆積物からなる（図 2、P335，表 1、P339）。最上部の表土・耕作土、及び HZ-IY-B5 の最下部（深度 9.44～12.00m）の土石流性堆積物を除くと、氾濫原堆積物（自然堤防堆積物・後背湿地堆積物・流路堆積物）によって構成され、テフラや炭質物をしばしば挟在する。
HZ-IY-B1 の深度 26.50～26.55m 及び 36.82～36.88m において見出されたテフラは、分析の結果、それぞれ As-K テフラ（約 15,000～16,500 年前：町田・新井、2003 9））及び AT 火
山灰に対比された。HZ-IY-B1 においては放射性炭素年代値も 6 点得られており、いずれも
こ れ ら の テ フ ラ の 降 下 時 期 と 調 和 的 な 値 で あ る 。 HZ-IY-B2 の 深 度 10.29m で 得 ら れ た
1,690±30yBP の放射性炭素年代値は、上位試料の年代値や HZ-IY-B1 で得られた年代値を考慮すると、若い炭質物が上位から混入した結果である可能性が高い。HZ-IY-B4 は、深度12.55m を境としてその上位は粗粒堆積物が地表近くまで分布するのに対し、下位は細粒堆積物によって構成され深度 13.78m においては 38,630±430yBP の放射性炭素年代値が得られている。HZ-IY-B5 で得られた 2 点の年代値も考慮すると、深度 12.55m の地層境界に大きな時間間隙が推定される。
上記の群列ボーリング調査に加え、群列ボーリング調査では対象から外れた、JR 飯山駅
すぐ西を通過するトレースを対象として、南方の飯山市静間の、東方へと流下する清川によって形成されたと考えられる沖積扇状地面において、地形面編年のためのピット掘削調査を実施した（図 1、P334）。掘削地点は宮内・武田（2004） 4） による L3 面上にあたる。
掘削されたピットは約 2m 四方、深さは約 2m である。聞取り調査によると掘削用地付近の330

道路は大正 10 年代に整備され、付近の地形はほとんど変わっていないらしい。また掘削用地はもともと水田として利用していたところに約 30cm の盛土を施し整地したとのことであった。
観察された地層は上位より A～C 層に区分され、各層内はさらに数層に細分される（図 3，4、P336，337、表 1、P339）。A 層は盛土・耕作土である。A1 層は整地時の盛り土、A2 層は水田土壌、A3 層は水田床土と考えられる。B 層は腐植質の礫混じりシルト層である。小規
模に分布する B0 層以外の、B 層の大半を占める B1～3 層は、清川が扇状地面を発達させる
過程で形成された後背湿地的な環境において堆積した地層と考えられる。放射性炭素年代測定を行ったところ約 2,000～3,000yBP の年代値が得られた。C 層は砂礫層である。清川が扇状地面を発達させる過程で流路付近において堆積したと考えられる。以上の観察・分析結果から、掘削地点付近の沖積扇状地面は約 2,000～3,000yBP に形成されたと推定される。
以上の調査結果をもとに検討を行う。
群列ボーリング調査を実施した飯山市街地付近の堆積環境は、断層隆起側の一部は西側からの支流の影響を受けるものの、基本的には千曲川の氾濫原と考えられる。したがって堆積時の初生的な起伏は大きくても数 m と推定される。そのため、同時代層にみられる数
m 以上の上下落差は断層運動に起因する可能性が高い。
断 層 隆 起 側 に 位 置 す る HZ-IY-B4 で は 、 深 度 13.78m （ 標 高 約 302m ） に お い て
38,630±430yBP の 放 射 性 炭 素 年 代 値 が 得 ら れ て い る 。 一 方 、 断 層 低 下 側 に 位 置 す る
HZ-IY-B1 では深度 42.88m において 32,930±230yBP の放射性炭素年代値が得られており、
約 38,000yBP を示す層準は深度約 50m 前後（標高 260～265m 付近）と推定される。したがって約 38,000yBP を示す層準は約 40m の上下変位を受けているものと考えられる。このこと か ら 平 均 上 下 変 位 速 度 は 約 1m/kyr と 見 積 も ら れ る 。 た だ し 断 層 低 下 側 に お け る 約
38,000yBP の層準の深度はあくまで試算であり、今後資料を得て再検討する必要がある。
年代と深度の関係を考えてみよう。HZ-IY-B1 においては約 11,500yBP 以降、約 2m/kyr
を こ え る 高 い 速 度 で 堆 積 が す す ん だ の に 対 し 、 そ れ 以 前 は 概 ね 約 1m/kyr 、 さ ら に 約
17,700yBP 以前は、よりゆっくりした速度で堆積が起こったことがわかる。断層隆起側における約 38,000yBP の層準は、堆積後ほどなく断層運動に起因していったん離水し、完新世後期になってふたたび千曲川の影響下に置かれるようになった可能性が高い。
すると気になるのは、1847 年善光寺地震前後の飯山市街地の地形環境である。善光寺地震に先立つ地震イベントは西暦 500 年前後（1,530±30yBP と 1,580±40yBP の間）と推定されている（杉戸ほか、2011 14））。HZ-IY-B5 においては深度約 5m 以浅でこれより若い年代
値が得られており、先述した柳沢ほか（2001） 12） による放射性炭素年代値も同様である。
したがって、1847 年善光寺地震以前には千曲川の左岸側も千曲川の影響下に置かれていた
ものの、善光寺地震に伴って千曲川堤外地を通過するトレース（HZ-IY-B2 地点と HZ-IY-B3地点の間）に沿って上下落差が生じ、現在のように左岸側が右岸側よりも数 m 高くなった可能性が高い。飯山城下町は善光寺地震に伴って 1.5～3m 隆起したことが指摘されている（粟田ほか、1987 13）；杉戸、2006 2））。この隆起は千曲川堤外地を通過するトレースに関連して生じた可能性が高いと考えられる。
一方、HZ-IY-B3 地点と HZ-IY-B4 地点の間には、上述のように西側上がりの低崖地形が331

発達し、活断層線が認定されている。今回のボーリング調査結果を見ても、HZ-IY-B3 とHZ-IY-B4 で層相が大きく異なり、HZ-IY-B3 には、HZ-IY-B4 に見られるような約 38,000yBP
を示す細粒堆積物はコア基底まで認められない。したがって HZ-IY-B3 と HZ-IY-B4 の間に活断層が存在する可能性が高い。またこの西側上がりの低崖地形も、既存研究の指摘どおり、善光寺地震に伴って出現した可能性がある。
HZ-IY-B4 地点の約 150m 北方における既存ボーリング 2 本をみると、それぞれ深度 7.50m
で凝灰角礫岩（屋敷層か）・深度 9.20m で泥岩（豊野層か）に達している（社団法人長野県
建築設計事務所協会飯水支部「飯水地域地盤図」：2006 年 8 月）。しかし、HZ-IY-B3 地点の約 150m 北方、飯山市役所駐車場における深井戸工事ボーリングではコア基底の深度 105.5m
まで屋敷層や豊野層等には到達せず、未固結の砂礫層や砂層、泥層で構成されている（飯山市役所市庁舎駐車場消雪用深井戸工事飯山市大字飯山 110-1（市庁舎駐車場）工事報告
書：1984 年 7 月）。このことは、HZ-IY-B3 地点と HZ-IY-B4 地点の間に活断層が存在するとする上記の考えと調和的である。
現在、江戸時代の飯山城下町絵図と明治時代初期の公図を、史料の記載を参照しつつ比較し、善光寺地震に伴う地殻変動の様子を具体的に解き明かす作業を行っているところである。
一方、飯山市静間のピット掘削調査地点付近の沖積扇状地面においては、活断層線を境として西側が約 1.5m 相対的に隆起している（国土地理院基盤地図情報数値標高モデル 5m
メッシュを用いて計測）。この扇状地面の形成時期は上述のように約 2,000～3,000yBP である。したがって平均上下変位速度は約 0.5～0.75m/kyr と見積もられる。この値はピット掘
削調査地点のすぐ北方、清川左岸で宮内・武田（2004） 4） が求めた約 4,000 年前以降の平均上下変位速度約 2m/kyr よりやや小さい。変位基準の年代が約 2,000～3,000 年前と非常に若いことを考えると長期的な平均値からややずれている可能性がある。したがってこの
活断層トレースの平均上下変位速度は約 0.5～2m/kyr と見積もられる。
以上のことから、飯山市街地、及び飯山市静間における調査結果を総合すると、飯山市付近における長野盆地西縁断層帯の平均上下変位速度は約 1.5～3m/kyr と見積もられる。
今回、飯山市に加えて中野市においても以下の調査を実施した。中野市における長野盆
地西縁断層帯の隆起側には、長丘丘陵・高丘丘陵と呼ばれる浸食段丘面群が約 10km にわたって南北～北東南西方向にのびている（図 5、P338）（豊野層団体研究グループ、1969 15）；
赤羽、1982 16）；小林・斎藤、1982 17））。断層を挟んだ低下側にひろがる「延徳沖低地」の地下に関する資料は先述のように複数存在する。しかしこの浸食段丘面群の形成時期に関する資料は得られておらず、長野盆地西縁断層帯の平均変位速度の詳細は解明されていない。
そこで今回、中野市草間の、高丘丘陵の頂部すぐ近くにおいて 10m のボーリングコアを1 本取得し（HZ-NK-B1）、観察とテフラ分析を実施した。頂部の標高は約 380m であり、標高約 330m の「延徳沖低地」と比べて約 50m 高い。
コアは上位より、表土（深度 0.00～0.11m）、シルト～粘土層（同 0.11～2.14m）、シルト層（同 2.14～2.32m）、砂～砂礫層（同 2.32～8.69m）、及びシルト～粘土層（同 8.69～
10.00m）に区分される（図 6、P338）。層相からみて、表土直下のシルト～粘土層は風成堆積物、その下位のシルト層は離水時期前後の河成堆積物と考えられる。風成層の最下部付近においてはテフラがパッチ状に見出された。一方、砂～砂礫層は層相からみて河成堆積332

物と考えられ、層位としては地形面構成層にあたる。最下部のシルト～粘土層は半固結であり、層相からみて豊野層に対比される可能性がある。
今後、風成層の最下部付近において見出されたテフラの同定を行うことで、高丘丘陵を構成する段丘面の離水時期を特定し、延徳沖低地の地下地質に関する資料とあわせて検討することで、平均上下変位速度の算出が可能となる。

(c) 結論ならびに今後の課題
長野盆地西縁断層帯の平均変位速度を解明するため、群列を含むボーリング調査（6 地
点計 128m）ならびにピット掘削調査（1 地点）を実施し、層相の記載、テフラ分析及び放射性炭素年代測定を行った。その結果、飯山市では断層帯の平均上下変位速度が複数のトレース合算で 1.5～3m/kyr と見積もられ、1847 年善光寺地震に伴う地表地震断層についても検討することができた。中野市でも平均上下変位速度の推定に欠かせない段丘面離水時期に関する基礎資料を取得できた。今後、飯山市静間においては地形調査や掘削調査、編年等を実施し、地形面の対比や変位量を検討して、平均上下変位速度をさらに絞り込む必要がある。中野市のテフラ分析も平均上下変位速度算出の鍵となる。また、断層帯は全体で約 58km と長大であり、現段階で十分なデータが揃ったとは言えない。他の地点における調査実施も含め、今後も引き続き調査が求められる。
なお本調査においては、掘削調査地の地権者の皆様には調査にご協力いただいた。飯山
市総務部及び建設水道部にはボーリングデータを、また長野地方法務局飯山支局には明治時代公図を、それぞれ閲覧させていただいた。記して謝意を表す。

333

図1

飯山市付近の活断層分布と調査位置。背景は国土地理院発行 1/25,000 地形図「飯山」「往郷」「替佐」「夜間瀬」。活断層線は杉戸（2006）を一部改編。

334

図 2

飯山市街地における群列ボーリング調査に基づいて作成した地質断面図。地形断面

は国土地理院基盤地図情報数値標高モデル 5m メッシュを用いて作成した。断面位置は図 1
に示す。

335

図3

飯山市静間におけるピット掘削調査の様子。N 面を望む。

336

図4

飯山市静間におけるピット掘削調査結果。

337

図5

長野市付近の中野市付近の活断層分布と調査位置。背景は国土地理院発行 1/25,000

地形図「中野西部」。活断層線は杉戸（2006）を一部改編。

図6

中野市におけるボーリング調査結果。

338

表1

テフラ分析結果と放射性炭素年代測定結果。

(d) 引用文献
1) Okada, S. and Y. Ikeda, Quantifying crustal extension and shortening in the
back-arc region of Northeast Japan, JGR, 117, B01404, doi:10.1029/2011JB008355,
2012.
2) 杉戸信彦，逆断層の地震時地表変位の再現性：石動山断層・長野盆地西縁断層帯を例として，京都大学大学院理学研究科博士学位論文主論文，190p，2006．
3) Sugito, N., A. Okada, and H. Tsutsumi, Geologic evidence for surface ruptureassociated with the 1847 M 7.4 Zenkoji earthquake at Dannohara, Nagano City, Japan,
BSSA, 1678-1694, doi: 10.1785/0120090171, 2010.
4) 宮内崇裕・武田大典，長野盆地西縁断層帯北部，飯山盆地周辺の断層変位地形と第四紀後期の発達過程，活断層研究，24，77-84，2004．
5) 粟田泰夫・佃

栄吉・池田国昭・奥村晃史・渡辺和明・宮崎純一，善光寺型地震の再来

間隔と地震時の断層変位量，日本地震学会講演予稿集，1990-1，12，1990．
6) 佃栄吉・粟田泰夫・奥村晃史，長野断層系から発生する善光寺型地震の再来間隔と断層変位量の推定－ボーリングおよびトレンチ発掘調査報告－，地震予知連絡会会報，44，408-414，1990．
7) 大石超・岡田篤正・野原壮，長野盆地西縁活断層系の後期完新世断層活動－ボーリ

ング調査から判明した中野市安源寺付近における事例－，活断層研究，20，52-58，2001．
339

8) 奥村晃史・粟田泰夫・佃

栄吉・池田国昭・安田聡・渡辺和明・宮崎純一，長野盆地

西縁の活構造と地震活動，日本地理学会予稿集，33，8-9，1988．
9) 町田

洋・新井房夫，「 新編火山灰アトラス－日本列島とその周辺－」，東京大学出版会，

336p，2003．
10) 赤羽貞幸，最終氷期以降における長野盆地の古環境，第四紀：第四紀総合研究連絡誌，
27，37-44，1995．
11) 赤羽貞幸・前村さおり，最終氷期以降における長野盆地北部の後背湿地堆積物，信州
大学教育学部附属志賀自然教育研究施設研究業績，35，7-14，1998．
12) 柳沢幸夫・金子隆之・赤羽貞幸・粟田泰夫・釜井俊孝・土谷信之，飯山地域の地質，
地域地質研究報告（5 万分の 1 地質図幅），地質調査所，144p，2001．
13) 粟田泰夫・奥村晃史・佃

栄吉，善光寺地震断層系に関する史料と地震断層の現況，

歴史地震，3，166-174，1987．
14) 杉戸信彦・松多信尚・廣内大助・石村大輔・斎藤真・丸山陽央，1847 年善光寺地震に先立つ長野盆地西縁断層帯の 3 回の活動間隔，日本活断層学会 2011 年度秋季学術大会講演予稿集，P-07，千葉，2011．
15) 豊野層団体研究グループ，信濃川流域の第四系，地団研専報，15，201-216，1969．
16) 赤 羽 貞 幸 ， 長 野 盆 地 西 縁 部 に お け る 地 質 構 造 と 段 丘 の 形 成 過 程 ， 地 団 研 専 報 ， 24，
169-179，1982．
17) 小林博美・齋藤豊，長野盆地北西縁部長丘丘陵の変動地形，信州大学教育学部附属志賀自然教育研究施設研究業績，20，55-65，1982．
(e) 成果の論文発表・口頭発表等
特になし(f) 特許出願，ソフトウエア開発，仕様・標準等の策定
1) 特許出願
なし
2) ソフトウエア開発
なし
3) 仕様・標準等の策定なし

340

(2-3)
堤

新潟県三条市における越後平野東縁断層帯の群列ボーリング調査

浩之（京都大学理学研究科）・石山達也（東京大学地震研究所）・今泉俊文（東北大学

理学研究科）(a) 業務の要約
完新世の活動性に関するデータの乏しい越後平野東縁断層帯において変動地形調査を行い、活動性評価に資するデータを取得した。空中写真判読によって新たに認定された新潟
県三条市月岡の段丘地形について、平成 20 年度に行われた浅層反射法地震探査結果（加藤ほか、2009 1））と併せて検討した結果、段丘の離水が越後平野東縁断層帯の活動と密接に関係している可能性が高いことが判明した。地層の変形構造や堆積年代を解明するために、
深度 2〜10m の 6 本のオールコアボーリングを掘削し、層相解析・放射性炭素年代測定を行った。その結果、段丘面の離水時期（＝越後平野東縁断層帯の最新活動時期）が完新世の後期であることが明らかとなった。
(b) 業務の実施方法及び成果
1) 業務の実施方法
越後平野は、東北日本弧の第三紀以降の東西圧縮応力場で形成された褶曲衝上断層帯に位置する。平野西方には弥彦山地や西山丘陵が、東方には下田丘陵や東山丘陵が分布し、これらはいずれも第三系〜第四系の南北走向の褶曲構造によって形成されている。越後平
野西縁に大規模な西傾斜の逆断層が分布することはよく知られており、これまでに多くの変動地形学的・古地震学的調査が行われてきた（例えば太田・鈴木、1979 2）；渡辺ほか、
2000 3））。しかしながら、平野の東縁においては、丘陵と平野の境界は明瞭で直線的であるにも関わらず、大規模な活断層の存在は知られていなかった。平成 20 年度から始まった本プロジェクトで、三条市における浅層反射法地震探査（加藤ほか、2009 1））や長岡市街地
東方における変動地形調査・ボーリング調査（堤ほか、2011 4））が行われ、越後平野東縁断層帯の位置・形状や変位速度に関する情報が収集されてきた。しかしながら、越後平野
東縁断層帯の完新世における活動性や 1828 年の三条地震との関係等は不明のままである。
そこで本研究では、越後平野東縁断層帯の完新世の活動性を明らかにすることを目的として、三条市月岡に分布する断層変位を記録していると考えられる段丘地形を横切る群列
ボーリング調査を行った。堆積物の層相を詳細に記載すると共に、ボーリングコアから炭質物試料を採取して、加速器質量分析計（AMS）による放射性炭素年代測定を実施し、堆積物や段丘面の形成年代を推定した。これらのデータに基づき、段丘面の離水時期すなわち越後平野東縁断層帯の最新活動時期に関して新たな知見を得た。以下では得られた結果について概要を報告する。
2) 結果
三条市の東方には、下田丘陵と越後平野の地形境界に沿って、西側低下の撓曲崖が分布する（図 1、P343，池田ほか編、2002 5） ；小林ほか、2002 6） ）。この地域について、米軍撮影の縮尺 1 万分の 1 及び 1960 年代の縮尺 2 万分の 1 のモノクロ空中写真を判読したところ、五十嵐川南岸の沖積面分布域にわずかに離水した段丘が新たに認められた（図 2、341

P344）。この段丘は、北東方向に延びる複数の旧流路によって開析されているが、その北縁は東北東方向にほぼ一列に並び、比高約 1m の崖を介して沖積面と接する。段丘面の北縁の崖は、五十嵐川の流路や段丘を刻む開析谷とほぼ直交しており、五十嵐川やその旧流路の側方侵食ではその成因を説明できない。
この段丘の西には、大山倉吉テフラ（DKP、約 5.5 万年前に噴出；町田・新井、2003 7） ）に覆われる段丘（小林ほか、2002 6） ）が分布する（図 2、P344）。この段丘面は、北西に傾動し、月岡集落の北では沖積面下に没する。また比高数 m 以下の短い断層によって東落
ちに変位しており、これらは褶曲の成長に伴う層面すべり断層であると考えられている（小林ほか、2002 6） ）。平成 20 年度に五十嵐川の南岸で実施された浅層反射法地震探査結果によると、月岡周辺では魚沼層（図 3 の Um、P344）が北西方向に急傾斜しており、この変形は東傾斜の逆断層の先端部のウェッジスラストの運動によるものと解釈されている（図3、P344，加藤ほか、2009 1） ）。DKP が載る段丘の変形（北西への傾動や東落ちの層面すべり断層）は、加藤ほか（2009） 1） で示された断層構造・地下構造と調和的である。これ
らのデータに基づくと、五十嵐川南岸で新たに認定された段丘は、越後平野東縁断層帯の活動に関連して地層が北西に増傾斜することで離水した可能性が高いと考えられる。
この段丘の地下地質や離水年代を明らかにするために、群列ボーリング調査を行った。
段 丘 を 縦 断 す る 測 線 を 設 定 し 、 光 波 測 距 器 を 用 い て 地 形 断 面 図 を 作 成 し た （ 図 2， 4、P344,345）。その結果、段丘の北縁の崖の比高は約 0.8m と計測された。この崖の北側で 2本（BH1、10m；BH2、6m）、段丘面上で 3 本（BH3、1.9m；BH4、10m；BH5、2.5m）のオール
コアボーリングを行った。それぞれのコアについて層相の観察と記載を行い、採取された木片・植物片・腐植土について加速器質量分析計（AMS）による放射性炭素年代測定を実施した（図 4、P345，表 1、P345）。すべてのコアに共通して、地表付近に粘土〜シルトからなるフラッドローム堆積物が分布し、その下位に酸性火山岩類・堆積岩類・緑色岩類からなる円礫主体の礫層が分布する。礫層中には、ところどころに砂の薄層が挟まれる。礫層中からは、3380〜4030yBP の 4 点の年代値が得られた。礫層の最上部からは年代値が得られていないが、この段丘を構成する礫層が完新世後期に堆積したことがわかる。その上位のフラッドローム堆積物からは 3 点の年代値が得られた。BH2 では、フラッドロームの最下部の腐植土から 940yBP の年代値が得られた。BH5 からは、160yBP 及び 280yBP という非
常に新しい年代値が得られた。BH5 は、礫層の上位の粘土〜砂層の厚さが 2m 以上で、他のコアに比べて格段に厚い。また、掘削位置が段丘面の縁に近いため、人工改変の影響も否定できない。以上のことから、この段丘を構成する礫層の大半は約 4000〜3000 年前に堆積していること及び約 1000 年前にフラッドロームが堆積し始めたことがわかる。よって、段丘面が（おそらく断層運動によって）完全に離水したのは、礫層の大半が堆積した約 3000年前以降であることは確実であり、フラッドロームが堆積し始めた約 1000 年前以降である
可能性もある。
調査地域では、1828 年に三条地震（M6.9）が発生している（宇佐美、1996 8） ）が、その震源断層については、位置や傾斜方向（東傾斜か西傾斜か）に関して諸説がある（例えば植竹ほか、2005 9） ）。今回明らかとなった変位地形との関連も含めて、今後検討していく必要がある。

342

(c) 結論ならびに今後の課題
三条市月岡で新たに認定された段丘地形は、周辺の断層変位地形や浅層反射法地震探査
データと併せて考えると、越後平野東縁断層帯の活動によって形成された変位地形である可能性が高い。この段丘面を横切る 5 本のオールコアボーリングの層相解析や年代測定の結果、この変形をもたらした断層運動は、約 3000 年前よりも新しい時期に起こったと考えられる。調査地域では、1828 年に三条地震（M6.9）が発生しているが、それとの関連も含めて今後検討していく必要がある。

図1

三条市月岡周辺の活構造の分布と平成 20 年度に行われた浅層反射法地震探査測線の位置。加藤ほか（2009） 1） に加筆。活構造は池田ほか編（2002） 5） による。

343

図2

調査地域の段丘面区分図と地形断面測線及びボーリングコアの掘削位置。

Monoclonal warping and tilting at Tsukioka

図 3

加藤ほか（2009） 1） による浅層反射法地震探査断面の解析結果と地質学的解釈。段

丘面の傾動やたわみが認められる範囲を加筆した。
344

図 4

三条市月岡の完新世段丘を横切る地形断面とボーリング調査結果。コアの横の数字

は放射性炭素年代測定値（conventional age）を示す。
表 1 放射性炭素年代測定結果。測定は（株）地球科学研究所に依頼した。

(d) 引用文献
1) 加藤直子・佐藤比呂志・石山達也・戸田茂、三条地域における浅層反射法地震探査、

ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究（平成 20 年度）成果報告書、211-216、2009。
2) 太田陽子・鈴木郁夫、信濃川下流域における活褶曲の資料、地理学評論、52、592-601、1979。
3) 渡辺満久・太田陽子・鈴木郁夫・澤祥・鈴木康弘、越後平野西縁、鳥越断層群の完新世における活動性と最新活動時期、地震、53、153-164、2000。
4) 堤浩之・石山達也・鈴木毅彦・廣内大助・今泉俊文、越後平野東縁断層帯における群345

列ボーリング調査、ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究（平成 22 年度）成果報告書、
272-277、2011。
5) 池田安隆・今泉俊文・東郷正美・平川一臣・宮内崇裕・佐藤比呂志編、「第四紀逆断層アトラス」、東京大学出版会、254p、2002。
6) 小林巌雄・立石雅昭・小松原

琢、「三条地域の地質」、地域地質研究報告（5 万分の 1

地質図幅）、産総研地質調査総合センター、98p、2002。
7) 町田

洋・新井房夫、「新編火山灰アトラス

日本列島とその周辺」、東京大学出版会、

336p、2003。
8) 宇佐美龍夫、「新編日本被害地震総覧

増補改訂版」、東京大学出版会、493p、1996。

9) 植竹富一・中村亮一・宇佐美龍夫・渡邊健、1828 年越後三条地震の地変等の記事について、歴史地震、233-242、2005。
(e) 成果の論文発表・口頭発表等なし(f) 特許出願，ソフトウエア開発，仕様・標準等の策定
1) 特許出願
なし
2) ソフトウエア開発
なし
3) 仕様・標準等の策定なし

346