フィッション・トラック

ニュースレター第 17 号

59-61 2004 年

野島断層掘削コア試料の FT 分析
山田隆二*・松田達生*・小村健太朗*

Fission-trackanalysisofNIED-Hirabayashiboreholecoresamples
RyujiYamada*,TatsuoMatsuda* andKentaroOmura**

防災科学技術研究所,NationalResearchInstituteforEarthScienceandDisasterPrevention

はじめに(FT) 年代測定を行った (図 1).

防災科学技術研究所 (NIED) では, 兵庫県南測定結果と考察部地震直後に野島平林において, 野島断層を貫く1838 m 長のコア掘削を行った (Ikeda, 2001).

ジルコン FT 年代値は, どの深度でも 1σの測この平林 NIED コアの深度 1140 m と 1310 m

定誤差範囲では変動は見られなかった (図 2). しで見つかった 2 つの破砕帯 (Kobayashi et al.,かし, アパタイト FT 年代値では, シュードタキ

2001ab; Tanaka et al., 2001) の試料について,ライトや断層ガウジが分布しており, 最も大きなジルコン・アパタイトのフィッション・トラック断層スリップがあったと思われる断層破砕帯中心部 (CFZ) 2 カ所の直下にて, ジルコン FT 年代値に対して 2σレベルで有意に若返っており, 明らかな不一致年代が得られた. それぞれの CFZ の上盤側では不一致年代は得られておらず, 不一致
年代の分布は CFZ に対して非対称である. 一方,その他の試料については年代値に有為な差は見られなかった.
異なる CFZ 近傍の 2 つの試料に見られた年代の不一致は, 分布が狭い範囲に限られること, 及び破砕帯中心部近傍という特殊な環境下の現象であることから, その原因は二次的加熱であると考えられる. ジルコンが若返っていないことから,最高温度は両鉱物の閉鎖温度である 110-240˚C(例えば Gallagher et al., 1998) の間と考えられる.
二次加熱の熱源としては, 断層運動に伴う摩擦発熱の蓄積・熱伝導と流体による熱の拡散が考えられる (Murakami et al., 2002). 今回の結果と従来の断層摩擦発熱量などの計算結果(Murakamietal.,2002;d'Alessioetal.,2003)と比較した結果, 摩擦発熱の可能性は完全に否定

図 1. 平林 NIED コアの地質柱状図とサンプルの深度.
断層破砕帯中心部に見られる 3 つのガウジの厚さはそれぞれ約 10,10,20cm.

できないものの, 流体による熱の拡散の可能性が高い.

59

図 2. FT 年代値の深度分布図. (A) ジルコン (B) アパタイト (C) ジルコンとアパタイトの FT 年代値の差. 有意な年代値の差が破砕帯中心部の直下にて見られる. 誤差は 1σ.

その他の試料に関して, 1. 測定誤差の範囲に

rocksinthefracturezoneoftheNojimaFault

お い て 全 体 の 年 代 値 が そ ろ う こ と , 2. ジ ル コ

atadepthof1140m:Observationsfromthe

ン・アパタイトで有意な年代差がないことから,

HirabayashiNIEDdrillcore.TheIslandArc,10,

野島平林地域を構成する領家花崗岩体全体が約411-421.

60 Ma 頃に急速冷却したものと考えられる. これ

Kobayashi,K.,Arai,T.,Ikeda,R.,Omura,K.,

は従来の結果 (Tagami et al., 1988; Tagami et

Shimada,K.,Tanaka,H.,Tomida,T.,Hirano,al.,1995) と調和的である.

S.,Matsuda,T.,2001b.Texturesoffaultrocks
inthefracturezoneoftheNojimaFaultata

文献

depthof1,300m:Observationsfromthed'Alessio,M.A.,Blythe,A.E.,Bürgmann,R.,2003.

HirabayashiNIEDdrillingcore.Rep.Nat.Res.

NofrictionalheatalongtheSanGabrielfault,

Inst.EarthSci.Disast.Prev.,61,223-229.

California:Evidencefromfission-track

Murakami,M.,Tagami,T.,Hasebe,N.,2002.

thermochronology.Geology,31,541-544.

Ancientthermalanomalyofanactivefault

Gallagher,K.,Brown,R.,Johnson,C.,1998.

system:Zirconfission-trackevidencefrom

FissiontrackanalysisanditsapplicationstoNojimaGSJ750mboreholesamples.Geophys.

geologicalproblems.Annu.Rev.EarthPlanet.

Res.Lett.29,2123.

Sci.,26,519-572.

Tagami,T.,Lal,N.,Sorkhabi,R.B.,Nishimura,S.,

Ikeda,R.,2001.Outlineofthefaultzonedrilling1988.Fissiontrackthermochronologicanalysis

projectbyNIEDinthevicinityofthe1995

oftheRyokeBeltandtheMedianTectonic

Hyogo-kennanbuearthquale,Japan.The

Line,SouthwestJapan.J.Geophys.Res.,93,

IslandArc,10,199-205.

13705-13715.

Kobayashi,K.,Hirano,S.,Arai,T.,Ikeda,R.,

Tagami,T.,Hasebe,N.,Shimada,C.,1995.

Omura,K.,Sano,H.,Sawaguchi,T.,Tanaka,

Episodicexhumationofaccretionary

H.,Tomita,T.,Tomida,N.,Matsuda,T.,

complexes:Fission-trackthermochronologic

Yamazaki,A.,2001a.Distributionoffault

evidencefromtheShimantBeltandits

60

vicinities,southwestJapan.TheIslandArc,4,

distributionanalysisalongtheHirabayashi

209-230.

NIEDcorepenetratingtheNojimaFaultat

Tanaka,H.,Matsuda,T.,Omura,K.,Ikeda,R.,

1140mdepth,AwajiIsland,SouthwestJapan.

Kobayashi,K.,Shimada,K.,Arai,T.,Tomita,

Rep.Nat.Res.Inst.EarthSci.Disast.Prev.,61,

T.,Hirano,S.,2001.Completefaultrock

195-221.

61