３．４

活構造の地形地質調査

３．４．１

陸域活構造の地形地質調査

目次(1)

業務の内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・255(a) 業務題目(b) 担当者(c) 業務の目的(d) ５ヵ年の年次実施計画
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２０年度業務目的(2)

平成２０年度の成果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・256(a) 業務の要約(b) 業務の成果(c) 結論ならびに今後の課題(d) 引用文献(e) 学会等発表実績(f) 特許出願、ソフトウエア開発、仕様・標準等の策定(3)

平成２１年度業務計画案・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・259

254

(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

東北大学理学研究科

教授

今泉 俊文

imat@m.tains.tohoku.ac.jp

東北大学理学研究科

助教

石山 達也

t-ishiyama@m.tains.tohoku.ac.jp

千葉大学理学研究科

教授

宮内 崇裕

tmiya@faculty.chiba-u.jp

山形大学地域教育文化学部

教授

八木 浩司

yagi@e.yamagata-u.ac.jp

京都大学理学研究科

准教授

堤 浩之

tsutsumh@kugi.kyoto-u.ac.jp

信州大学教育学部

准教授

廣内 大助

hirokuma@shinshu-u.ac.jp(財)地域地盤環境研究所

研究員

越後 智雄

echigo@geor.or.jp

東京大学地震研究所

教授

佐藤 比呂志satow@eri.u-tokyo.ac.jp

法政大学社会学部教授

東郷 正美

togo_m@mt.tama.hosei.ac.jp

首都大学東京都市環境学部

准教授

鈴木 毅彦

suzukit@tmu.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、空中写真判読等を用いた数値標高モデル（DEM）の作成に基づき、地表面の変動構造・歪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ヵ年の年次実施計画
1) 平成２０年度：越後平野西縁（長岡西縁断層帯等）において変動地形調査を行い、活断層の変位速度を解明するために、完新世における断層変位基準を挟むボーリング調査を行う。
2) 平成２１年度：越後平野両縁の活構造を対象にして、変動地形調査、ボーリング調査を行ない、それらの断層変位量・変位速度を明らかにする。
3) 平成２２年度：これまでの陸域調査の成果を基に、信濃川断層帯を対象にして、活動性を明らかにするために変動地形調査、空中写真判読調査、ボーリング調査、年代測定、数値地形データの解析等を行い、変位速度を解明する。
4) 平成２３年度：上信越地域を中心としたひずみ集中帯地域において、変動地形調査、空中写真判読調査、数値地形データの解析、ボーリング調査、年代測定等を行い、活構造の分布と活動性の評価に資する変位速度・隆起速度・傾動速度等を明らかにする。
5) 平成２４年度：出羽丘陵（山形県・秋田県）等羽越褶曲帯を中心としたひずみ集中帯地域において、変動地形調査、空中写真判読調査、数値地形データの解析、ボーリング調査、年代測定等を行い、断層の詳細な分布を明らかにし、これらの変位速度を解明する。

255

(e) 平成２０年度業務目的
越後平野西縁（長岡西縁断層帯等）において変動地形調査を行い、活断層の変位速度を解明するために、完新世における断層変位基準を挟むボーリング調査を行う。
(2) 平成２０年度の成果(a) 業務の要約
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 ヶ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。
(b) 業務の成果
1) 業務の実施方法
東頸城丘陵縁辺に分布する長岡平野西縁断層帯（図 1、P260）は、日本海東縁部から東北日本背弧域に分布する地質学・測地学的な高速変形帯を構成する主要な陸域活構造である。全長 80km 強にわたる長岡平野西縁断層帯の北部を構成する角田山東縁断層（図 2、P261）は、地表地質・石油探鉱などから下部更新統の上下変位量が 3000m におよび、最大級の内陸活断層であるとされる。しかし、断層のすべり速度を推定するために必要な、後期更新世-完新世における上下平均変位速度や浅層地下地質構造等の基本的情報が未だ不明である。このような諸点を解明するべく、角田山東縁断層において群列ボーリング調査を行い、堆積物の詳細な層相記載を行った。また、年代試料を抽出して加速器質量分析計（AMS）による放射性炭素同位体年代測定を実施し、堆積物の形成年代を推定した（表1、P263）。これらの結果に基づき、ボーリングコア間の地層の対比を行った。
2) 結果
角田山東縁断層の変動地形について空中写真判読などによる再検討をおこなった。角田山東縁断層については、東傾斜の逆断層が角田山・弥彦山東麓部に伏在することが指摘されてきた（例えば小松，1990）。角田山東麓部基部には、東に急傾斜し沖積低地面下に没する浜堤列や山地側に傾動する更新世段丘面などの新期の変位地形が断続的に分布する。
一方、越後平野の地下には MIS7（酸素同位体層序ステージ 7）の海成層が深度 190-270m付近に確認されており（卜部ほか，2006）、角田山東縁断層による東落ちの断層変位が進行してきたことを示唆する。
角田山東縁断層が位置する越後平野北西部は顕著な沈降域であり、平野下には厚さ 150m を超える沖積層（白根層）が伏在する（小林，1996）。一方、下川ほか（2000）が 2 本のボーリング（掘削深度 20m および 50m；GS-MK および GS-TK）を掘削し、沖積層に東落ち変位の可能性を指摘している。この結果に加えて、鎧潟コア（掘削深度 150m）における完新統の層序・年代・堆積環境の解析結果（田辺ほか，2006）や収集した既存のボーリングデータを考慮して、新潟市西蒲区鎧潟から同竹野町までの区間で 4 本のオールコ256

アボーリング（HZMK-1, 2, 3, 4;掘削深度はそれぞれ 70m, 50m, 50m, 30m）を掘削した。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 28 試料を採取・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。
いずれのコアも多くの炭質物を含む砂・泥で構成される。層相・粒度・構成物の特徴・貝化石・生痕化石などより、これらは下位より塩水湿地・ラグーン・（塩水)湿地・氾濫原・チャネル堆積物が累重したものと解釈される。一方、得られた 14C 年代値は、コアの地層がいずれも過去約 1 万年間の海面上昇期に形成された完新統であることを示す。年代値は各コア内で地層の上下関係と矛盾ない値を示す。また、HZMK-4 には十和田中掫テフラ（To-Cu;約 6000 年前；町田・新井，2003）が含まれているが、その層位・堆積年代とも整合的である。加えて、既存のコア（下川ほか，2000; 田辺ほか，2006）の年代値とも整合的である。このように、今回得られたコアは過去 1 万年間の海面上昇期に形成されたバリア・ラグーン型海岸平野の堆積物（田辺ほか，2006；卜部ほか，2006）であると考えられる。
各コアで得られた 14C 年代値とあわせてコア間の地層を対比すると、上中部完新統はHZMK-2 から 4 の間でほぼ水平に分布するのに対して、HZMK-2 と 1 の間で急激にその分布深度を西に上げることが分かる。下川ほか(2000)による GS-TK コアの結果を考慮す
ると、沼沢湖テフラ（町田・新井，2003）の降下時期にあたる約 5000 年前と約 8000 年前の層準にはそれぞれ約 15m および 20m 程度の累積的な上下落差が認められる。これらの層準の堆積環境はラグーン・塩性湿地であり初成的な勾配は非常に小さいこと、いずれも HZMK-2 と 1 の間で急激に分布深度を西に上げること、両層準の上下落差量には累積性が認められることから、この上下落差は伏在する角田山東縁断層の活動によって形成された可能性が高い。
(c) 結論ならびに今後の課題
角田山東縁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 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。その結果、本断層帯は完新統を系統的に食い違わせており、完新世においても活動的であることが明確となった。一方、上記の上下落差量は、堆積物の圧密による沈降量を含む可能性がある。また、コアには図 3(P262)に示した淡ピンク色火山灰など複数枚の火山灰が挟在するが、これらの一部は沼沢湖テフラ（町田・新井，2003）などの広域テフラに対比される可能性がある。
今後は、これらの層相記載と堆積構造に基づき、放射性炭素同位体年代測定や地層に挟まれる火山灰分析を更に実施してコア間の詳細な対比を行う。さらに、圧密効果も議論した上で、高精度浅層反射法探査の結果や大深度探査の結果を考慮して、角田山東縁断層のすべり速度を明らかにする予定である。
(d) 引用文献
1) 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(2003)，第四紀逆断層アトラス，東京大学出版会，254p．
2) 地 震 調 査 研 究 推 進 本 部 (2003) ， 長 岡 平 野 西 縁 断 層 帯 の 長 期 評 価 に つ い て ，257

http://www.jishin.go.jp/main/chousa/04oct_nagaoka/index.htm3) 加野直巳・山口和雄・粟田泰夫(1999)，角田・弥彦断層帯の P 波反射法地震探査，地質調査所速報

活断層・古地震研究調査概要報告書(平成 10 年度), EQ/99/3，47-58．

4) 加藤碵一・粟田泰夫・下川浩一(1964)，1：500,000 活構造図「新潟」，地質調査所．
5) 小林巌雄(1996)，越後平野地下の第四系，第四紀研究，35，191-205．
6) 小林巌雄・立石雅昭・小松原

琢(2002)，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．
7) 小熊博史(1996)，越後平野における旧石器・縄文時代の遺跡の立地とその変遷，第四紀研究，35，219-228．
8) 小松直幹(1990)，新潟油田地域の褶曲--形態と形成過程,堆積盆地と褶曲構造-形成機構とその実験的研究-，地質学論集，34，149-154．
高・今泉俊文編(2002)，活断層詳細デジタルマップ，東京大学出版会，DVD-ROM

9) 中田

2 枚・付図 1 葉，60p．
10) 新潟県地盤図編集委員会(2002)，新潟県地盤図および新潟県地盤図説明書，5 sheets，
新潟県地質調査業協会．
11) 新潟県地質図改訂委員会編(2000), 新潟県地質図(2000 年版)及び同説明書，200p，新潟県.
12) 下川浩一・粟田泰夫・佐竹健治・吉岡敏和・七山太・苅谷愛彦・小松原俊一・重野聖彦(2000)，地形・地質調査 1，科学技術振興調整費

琢・羽坂

日本海東縁部における地震発生ポテンシャル評価に関する総合研究(第Ⅱ期平成 9～10 年度)成果報告書，科学技術庁，65-85．
13) 竹内圭史・小松原

琢・村上浩康・駒澤正夫(2007)，20 万分の 1 地質図幅「長岡(第 2版)」．
14) 田辺晋・小林巌雄・立石雅昭・渋谷典幸・駿河仁・中村匠・鈴木教道・田中里志・柴田康行(2006)，新潟県新潟市鎧潟から採取した開析谷充填堆積物の堆積相と 14C 年
代，第 8 回 AMS シンポジウム報告集，筑波大学研究基盤総合センターAMS 研究協会，79-85
15) 卜部厚志・吉田真見子・高浜信行(2006)，越後平野の沖積層におけるバリアー−ラグーンシステムの発達様式，地質学論集，沖積層研究の新展開，59，111-127．
16) 卜部厚志・安井賢・稲葉充・片岡香子・高浜信行・満田信一(2006)，東新潟ガス

田の中部 更 新統～完 新 統の層序 −特に軽石 層 の特徴と そ の給源−， 石油技術 協 会誌，71，337-348．
(e) 学会等発表実績
学会等における口頭・ポスター発表
発表成果(発表題目、口頭・ポスター発表の別)

発表者氏名

2008

Abe , Naoko Kato ,ば 市 (ASC:11 月

Toshifumi

GeneralHiroshi

theareaof

Iwate-Miyagi Nairiku(学会等名)

発表時期

茨城県つく

Geologic structure ofsource

発表場所

Sato,

SusumuImaizumi,

258

年

国際・国
内の別
国際

earthquake : insight

Tatsuya Ishiyama, Shin

Assemblyfrom

Koshiya,of

Takaya Iwasaki, Naoshi

Seismologi

Hirata,calseismic

profiling(口頭)

Hideo

Saito,

Taku Kawanaka

AsianCommission)

2008年岩手・宮城内陸

蔵下英司・佐藤比呂志，阿東京大学地

2008

地震震源域北部の稠密

部 進，岩崎貴哉・飯高

震 研 究 所12 月

余震アレイ観測による

隆・加藤直子・坂 守，越(地震研究

余震分布と地殻構造

谷 信・野田 賢，芹澤正人， 所談話会)(口頭)佐藤史祥・綿引 芙美子・

年

国内

年

国内

茂木太郎・花田 類・川中卓，酒井慎一・加藤愛太郎・金澤敏彦・平田 直
2008年岩手・宮城内陸

加藤直子・佐藤比呂志, 今

東京大学地

2008

地震震源域磐井川沿い

泉俊文・石山達也，戸田

震 研 究 所

12 月の反 射法 地震 探査 (口茂，越谷 信・野田 賢・綿(地震研究頭)

引 芙美子・茂木太郎・小所談話会)

池太郎・阿部 進，平田 直
学会誌・雑誌等における論文掲載なしマスコミ等における報道・掲載
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(3) 平成２１年度業務計画案
越 後 平 野・高 田 平 野・国 中 平 野 等 周 辺 の 活 断 層 に お い て 、変 動 地 形 調 査 を 行 い 、
活断層の変位速度を解明するために、断層変位基準を挟むボーリング調査を行う｡
259

[図表]

図1

長岡平野西縁断層帯の概略位置。大深度反射法および屈折法地震探査と高精度反射法地震探査の測線位置を併せて示す。陰影図の作成には国土地理院発行の 50mDEM を使用。活断層の位置は中田・今泉編（2002）による。

260

図2

角田山東縁断層の概略位置とボーリング掘削位置（HZMK1-4）。赤色のボックスは伏在する角田山東縁断層の概略位置を示す。高精度反射法地震探査の測線位置（オレンジ色）と産総研が掘削した既存コアの位置を示す。地形図は 2.5 万分の 1「内野」「角田山」「巻」「越後吉田」を使用。

261

図3

ボーリング（HZMK1-4）による完新統の地質断面図。断面線は図 2.2.2 に示す。

GS-TK は下川ほか(2000)、GS-YG は田辺ほか(2006)による。HZMK-1 と 2 の間で完新統の分布深度が西側に上昇することがわかる。赤丸は AMS による放射性同位体年代測定値。
To-Cu は十和田中掫テフラ（約 6000 年前；町田・新井，2003）を示す。

262

表1

放射性炭素同位体年代測定の結果。測定は（株）地球科学総合研究所による。

263