３．４．１

陸域活構造の地形地質調査

目

次

(1)

業務の内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・311(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２３年度業務目的(2)

平成２３年度の成果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・313(2-1)

高田平野東縁活断層の群列ボーリング調査・・・・・・・・・・・・・・・・313(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)

鳥越断層における群列ボーリング調査・・・・・・・・・・・・・・・・・・320(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)

十日町盆地西縁断層帯の変動地形学的調査・・・・・・・・・・・・・・・・326(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(3)

平成２４年度業務計画案・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・330
310

(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.tains.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(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・歪み速度を明らかにすると共に、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）の内、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 200 m 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 か所において掘削深度合計約 230 m 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踏まえ、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を行い、変位基準の年代とその変形量を推定する。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踏まえ、位置や活動性を再検討する
311

べく変動地形調査を行う。
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
速度等を明らかにする。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う。
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共に、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・取り纏めをするために、地形解析
等の解析・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・火山灰分析等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・変動地形等に関するこれまでの研究成果について取り纏めを行う。
(e) 平成２３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共に、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・火山灰分析等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する。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う。

312

(2)

平成２３年度の成果(2-1)

高田平野東縁活断層の群列ボーリング調査

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、断層を横切る群列ボーリング調査を実施した。またテフラ分析、 14 C 年代測定などを実施し、地下層序の解明と地層の対比、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他（2002） 1) 、池田他（2002） 2) 等比較的新しいが、一方で、断層変位基準に乏しいことから、活断層の後期更新世における平均変位速度等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 0.9 m/kyr を見積もった
報告 3) が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等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実施し、さらに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。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。平成 22 年度に実施した原ノ町面の露頭(図 1，Loc.1)におけるテフラ分析の結果、地表下約 1.7 m までのローム層中、140 cm 付近に産出した高温型石英と付着するガラスの主成分化学組成から K-Tz（鬼界葛原）テフラを見出した。さらに上位には、DKP（大山倉吉）テフラ、Nm-KN(沼沢金山テフラ)、浅間草津(As-k=As-YP)が産出した。
313

K-Tz 層準より下位に 30 cm の風成ローム層が認められることを考慮すれば、原ノ町面はMIS5e に対比される可能性が高いと考えられる結論を得ている。
本年度はさらに、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 200 m）を実施した（図 2）。掘削地点は、高田平野東縁断層の低下側に位置する干拓されたラグーン跡で 2 か所（TK-E1 掘削深度 85 m,TK-E2 掘削深度 50 m）、ラグーンの東側で 1 か所（TK-E5）、沖積低地に見られる高度不連続の東側で 1 か所（TK-E3 掘
削深度 15 m）、さらにこの東側延長上における段丘の開析谷内で 1 か所（TK-E4，掘削深度5 m）のボーリング調査を実施した（図 1）。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、木片等の植物片 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行った（表 1）。更に各コア
からテフラサンプルを採取し、火山ガラスや斜方輝石、角閃石の屈折率測定、化学分析を行って広域テフラの同定を行った（表 2）。
TK-E1,2,5 は、いずれのコアも砂・泥層と砂礫層の互層によって構成される。各コアは層相・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。年代値は各コア内で地層の上下関係とほぼ矛盾ない値を示す。これらコアにおける明瞭なテフラは一部解析中ではあるが、各コアに見られる層相と 14 C 年代値から判断して、おおよその層序対比が可能である。
各コアで得られた 14 C 年代値とあわせてコア間の地層を対比した結果、TK-E1,2,5 の 3本のコアでは、上部完新統を構成する沖積層中部泥層は標高 0m～-13 m 付近にほぼ水平に堆積すると考えられる。沖積層中部泥層の基底高度を示す層序は明瞭ではないが、14 C 年代測定結果から得られた約 7000 年前、7700 年前の等時間線を見てみると、水平な堆積が期待される（図 2）。一方東側の TK-5 から TK-3 の間では、約 7000 年前の等時間線分布高度が、約 3～3.5 m 程度東側で高くなる傾向が認められる。
その下位の層序では、TK-E1,2,5 の標高-17～-24m 付近に明瞭な堆積年代のギャップが認められる。ここには層相、層序から連続性の良い不整合を示す堆積構造などは見出せな
いが、TK-E1 や TK-E5 では砂礫層が見られること、また年代が 2～3 万年前程度を示すことを考慮すれば、この時間ギャップは、最終氷期に形成された沖積層基底の不整合面と考えることができる。
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
ラが産出した。このテフラは MIS5e/6 境界付近を示すとされることから、約-40～-46 m 付
近に分布する地層は MIS5e 相当の可能性が高い。海成段丘を構成する原ノ町面は、MIS5eと考えられる。原ノ町面の旧汀線高度は約 20～25 m であり、TK-E1 の堆積物とは、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、初生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。また沖積層中部泥層中の約 7000 年前の等時間線に見られる、約 3～
3.5 m の東側上がりも、この事実と整合的である。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 0.48～0.52 m/kyr となる。また約 7000 年前の等時間線高度から算出した上下方向の平均変位速度は 0.43～0.5 m/kyr となり、両者はほぼ同程度の平均変位速度を示している。
314

(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、断層を横切る 5 か所において掘削深度合計 200 m 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・テフラ解析を実施した。その結果、本断層帯は MIS5e 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。また沖積層中部泥層中の約 7000 年
前の等時間線高度には、約 3～3.5 m の東側上りの隆起を示す可能性が指摘される。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。
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追加で実施し、コア間の一層詳細な対比を行う予定である。

図1

高田平野東縁断層帯と群列ボーリング（TK-E1～5）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 1)による。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 50 m
DEM を使用。活断層位置は 1)による。

315

図2

ボーリング（TK-E1～5）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-40m 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 5)による。

316

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。

317

表2

テフラ分析結果。テフラ分析は㈱古澤地質に依頼した。

318

(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．
(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

319

(2-2)

鳥越断層における群列ボーリング調査

石山達也（東京大学地震研究所）・堤浩之（京都大学理学研究科）・越後智雄（地域地盤環境財団）・廣内大助（信州大学教育学部）・今泉俊文（東北大学理学研究科）(a) 業務の要約
鳥越断層・関原断層等の活断層・活褶曲が複雑に雁行して配列する、長岡市鳥越周辺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。また、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 100 m のオールコアボー
リングを掘削し、層相の記載及び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、鳥越断層周辺にあたる長岡市鳥越付近を流下する黒川の沖積低地面下に分布する完新統の層序を明らかにし、地形・地質断面図を作成した。
(b) 業務の実施方法及び成果
1) 業務の実施方法
鳥越断層は与板背斜東翼部基部に位置する西傾斜の逆断層であり、断層近傍では鮮新・更新統の魚沼層群が急傾斜乃至は逆転する構造が観察される（小林他、1991; 小林他、2002
3) 4)）。断層先端部の地表部では後期更新世の河成段丘面の背斜変形や低断層崖地形が分布する（池田他、2002; 堤他、2001；堤他、2011; 渡辺他、2000 1) 9) 8) 10) ）。一方、鳥越断層南端部では、その南に分布する関原断層・関原背斜などの活断層・活褶曲が複雑に雁行配列しており、変動地形とこれらの活構造の関係は単純ではない。佐藤他（2011） 7) による深部構造探査では、鳥越断層の下盤側に複数の伏在背斜が存在し、growth strata の発達から伏在活褶曲であることが推定される。このような背景を踏まえて、本研究では、複雑に雁行する活断層・活褶曲と変動地形における断層の変位速度の推定を主な目的として、
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、鳥越断層周辺において空中写真判読と若干の地形地質調査による再検討を行った。加えて、その結果に基づき、
鳥越断層崖の東側を流下する黒川の沖積低地面において新たに群列ボーリング調査を実施
し、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。これらの結果に基づき、既存のボーリング資料とあわせながら、ボーリングコア間の地層の対比を行った。以下ではその結果について概要を報告する。
2) 結果
空中写真判読や国土地理院発行の 2 m DEM（数値標高モデル）等で変動地形を検討した
結果、黒川の右岸に広がる沖積低地面が緩やかに西側に傾く地形が確認された。2 m DEM
による等高線図を見ると、黒川の現在の流路よりも数 100 m 東側を頂部とし、西緩・東急の非対称な紡錘状の背斜状の地形が沖積低地面上に発達する。この背斜状地形は北北東南南西方向に延びる。背斜状地形の頂部と東翼部基部の高度差は約 5 m である。このような地形の形態は黒川・信濃川及び支流が形成する沖積扇状地面や自然堤防としては不自然である。既存ボーリング資料を見ると沖積低地面は地表下に分布する厚さ 1 m 強の砂層を除けば、厚さ 3 m ほどのシルト層からなっている。このことは、背斜状の地形的高まりが320

河道周辺の自然堤防やポイントバーといった堆積地形ではなく、基本的には後背低地といった初生的には、ほぼ水平な地形であったことを裏付ける。
黒川に沿って見られる背斜状地形の背斜軸跡は、南に分布する関原背斜の背斜軸跡のほぼ北東延長に位置する。同様に、東翼部基部の向斜軸の位置もほぼ一致する。また、両者は共に西緩・東急の非対称背斜の形態を持つ点でも類似する。このことから、沖積低地面の背斜状地形は基本的には北にプランジする関原背斜であると理解される。
このように変動地形の検討から推定される活断層・活褶曲の位置や変位のセンスは、小倉川で実施された浅層反射法地震探査（石山ほか，本報告）でイメージングされた逆断層及び活褶曲の位置及び構造と整合する。
このような検討を踏まえて、長岡市鳥越の 4 か所（HZ-TG-1, 2, 3, 4；掘削深度は 30 m,
30 m, 10 m, 28 m）の 4 か所において、オールコアボーリングを掘削し、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。さらに、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行った。
信濃川の自然堤防付近で掘削された HZ-TG-4 を除いて、いずれのコアも最下部に厚さ 10m 未満の淘汰の悪い河川成の砂礫層を含む。これより上位はいずれも細砂・シルト・粘土の細粒堆積物で占められ、氾濫原及び後背低地の堆積物であると考えられる。HZ-TG-4 の砂礫層は層厚約 15 m と厚く、これより下位には固結した泥岩が認められる。最も西側で掘削したコア HZ-HG-3 はコア B-2 と同様に砂・泥層・砂礫層により構成され、上位より後背低地堆積物・チャネル堆積物・氾濫原堆積物・チャネル堆積物・氾濫原堆積物が累重する。
この内、最下部を占める氾濫原堆積物に含まれる植物片の 14 C 年代は 3 万年前及び 4 万年前であり、最終氷期の年代を示すのに対して、上位の地層からは完新世の年代が得られ、両者は不整合関係にあると考えられる。
HZ-TG-3 の上部更新統より上位のチャネル堆積物は、HZ-TG-1，2 及びいくつかの既存ボーリングの最下部に存在するチャネル堆積物と対比される。チャネル堆積物直上の氾濫原堆積物から得られた植物片の年代値から判断して、1・2・4 及び既存ボーリングの最下部に含まれる砂礫層の年代は約 8,000 年前と推定される。また、これより上位の後背低地堆積物・氾濫原堆積物もコア間で対比され、下位の後背低地堆積物の年代は約 4,000 年前と推定される。また、渡辺ほか（2000）10) の B-2 と HZ-TG2 の間に分布するチャネル堆積物より上位の氾濫原堆積物は砂層が卓越する下部とシルト・粘土が卓越する上部に細分され、両者の境界の年代は約 6,000 年前と推定される。この他に一部のコア間で対比される層準がいくつか存在する。
各コアを通して対比されるチャネル堆積物は、渡辺ほか（2000） 10) の指摘通り黒川左岸
では緩やかに東に傾斜し、黒川右岸即ち B-2（渡辺ほか、2000） 10) と既存ボーリング B-3の間で東に向かって急に高度を下げる。さらに、東に向かって緩やかに傾斜し、既存ボーリング B-2 と HZ-TG2 で下げ止まり、両者の間ではほぼ等しい高度となる。また、HZ-TG2と U-a-10 の間で再びチャネル堆積物上面の高度は上昇し、U-a-10 と U-a-8 の間で再び高度はほぼ一定となる。
B-2 及び B-3 間のチャネル堆積物上面に認められる東落ちの上下落差は、鳥越断層の前面に分布する低位段丘面東端の撓曲崖地形直下に位置している。変位地形との位置関係か
321

ら推定して、この渡辺他（2001）11) による宮本町地区の掘削調査で認められた 6,000～7,000年前の砂礫層上面の東落ちの上下落差に対応すると考えられる。同様に約 4,000 年前及び6,000 年前の層準にも同様の東落ちの上下落差が認められる。このような異なる層準での東落ち上下落差は、上位の地層ほどその量が小さくなっており、累積的に形成されたと考えられる。HZ-TG3 と B-3 の間でのチャネル堆積物上面の上下落差は約 21 m となり、これをチャネル堆積物上面の推定年代約 8,000 年で除すると、上下平均変位速度は約 2.5 mm/yrと推定される。また、沖積低地面の非対称な背斜変形に対応するチャネル堆積物上面の上下変位量は、B-3 と B-2 ないしは HZ-TG2 の間で約 8 m となり、上下平均変位速度は約 1 mm/yrと推定される。
(c) 結論並びに今後の課題
鳥越断層周辺において変動地形調査を行うと共に、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 100 m のオールコアボーリングを掘削し、層相の記載及び放射性炭素同位体年代測定を実施した。その結果、約 8,000 年前に堆積した砂礫層に約 30 m の上下落差が認められる。この内約 21 m の上下落差は渡辺他（2000） 10) 等で認められた低位面の低断層崖の地下に分布しており、その上下変位速度は約 2.5 mm/yr とな
ることがわかった。また、北に沈下する関原背斜の上下変位速度は約 1 mm/yr と推定された。今後は、周辺で得られている高精度浅層反射法探査の結果や大深度反射法地震探査の結果とあわせて、鳥越断層及び周辺の活断層・活褶曲と変動地形の関係と変位速度の詳細について検討する。

322

図 1

鳥越断層の位置とボーリングの掘削位置図。地形図は国土地理院発行の数値地図画像を基に作成した。活断層線は池田他（2002） 1) による。赤実線は図 2 の断面図の位置を
示す。

323

図2

ボーリング調査の結果に基づく地形・地質断面図。コア横の数字は放射性同位体年

代測定値（conventional age）を示す。

324

(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，2002，「第四紀逆断層アトラス」. 東京大学出版会，254p, 2002.
2) 地 震 調 査 研 究 推 進 本 部 地 震 調 査 委 員 会 ， 長 岡 平 野 西 縁 断 層 帯 の 長 期 評 価 に つ い て ，
http://www.jishin.go.jp/main/chousa/04oct_nagaoka/index.htm，2004．
3) 小林巌雄・立石雅昭・吉岡敏和・島津光夫，長岡地域の地質，地域地質研究報告（5 万分の 1 地質図幅），地質調査所，132p，1999．
4) 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．
5) 中田高・今泉俊文編，活断層詳細デジタルマップ，東京大学出版会，DVD2 枚＋解説

書 68p，2002．
6) 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，52，529-601，
1979．
7) 佐藤比呂志・岩崎貴哉・石山達也・加藤直子、東山-三島測線地殻構造探査、ひずみ集
中帯の重点的調査観測・研究プロジェクト・平成 22 年度報告書, 182-227, 2011.
8) 堤 浩之・石山達也・鈴木毅彦・廣内大助・今泉俊文, 信濃川断層帯の活断層についての変動地形調査, ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究プロジェクト・平成 22 年度報告書,
289-295, 2011.
9) 堤浩之・東郷正美・渡辺満久・金幸隆・佐藤尚登，1:25000 都市圏活断層図「長岡」，国土地理院，2001．
10) 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，地震第 2 輯，53，153-164，2000．
11) 渡辺満久・太田陽子・粟田泰夫、鳥越断層群の群列ボーリング調査. 活断層・古地震研究報告, 1, 87-96, 2001.
(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

石山達也，廣内大助，堤浩之，丸島

東北日本南部の幕張メッセ（日本

平成 23 年 5直史，鈴木毅彦，越後智雄，今泉俊

活構造

地球惑星科学連

月

文，佐藤比呂志，加藤直子

合 2011 年大会）(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

325

(2-3)
堤

十日町盆地西縁断層帯の変動地形学的調査

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
第四紀後期の活動性が十分には明らかとなっていなかった十日町盆地西縁断層帯の変動
地形学的調査を行い、活動性評価に資するデータを収集した。空中写真判読により、十日町盆地内の信濃川西岸の河成段丘面の分類を行い、その後現地での地形測量によって断層の上下変位速度を算出した。
(b) 業務の実施方法及び成果
1) 業務の実施方法
十日町盆地・魚沼丘陵・六日町盆地は、東北日本弧の第三紀以降の東西圧縮応力場に起因する第三系～第四系の南北走向の断層・褶曲構造によって形作られている（図 1）。これ
らの丘陵と盆地の境界には、西から十日町盆地西縁断層帯・十日町盆地東縁断層帯・六日町断層帯などの大規模な逆断層が分布している。2004 年の新潟県中越地震では、六日町断層帯の北部が活動し（渡辺他，2005 9) ）、甚大な人的・物的被害が生じた。十日町盆地東縁断層帯と六日町断層帯では、第四紀後期～完新世の段丘面を切る変動崖が多くの地点で観察され、変動崖の高さと段丘面の形成年代から、断層の上下変位速度がそれぞれ 0.2～
0.4 mm/yr と 0.6～1.0 mm/yr と算出されている（地震調査研究推進本部地震調査委員会，2009；2010 2) 3) ）。またトレンチ掘削調査が複数の地点で行われ、過去数回の活動履歴の情報も得られている。それに対して、十日町盆地西縁断層帯については、第四紀後期の活動性に関する情報が十分には得られていない。十日町盆地西縁断層帯は、十日町盆地とその西側の東頸城丘陵の明瞭な地形境界を成す東落ちの撓曲崖を形成するが、撓曲崖の隆起側と低下側に同じ地形面が分布する箇所が少なく、変位速度の算出が困難であった。2007年度には、文部科学省の活断層補完調査の対象として同断層帯で初めてのトレンチ掘削調査も行われたが（産業技術総合研究所，2008 6) ）、断層が露出せず活動履歴に関する情報も乏しいままである。十日町盆地西縁断層帯は、ひずみ集中帯の主要な活構造である越後
平野西縁断層帯の南方延長に位置し、学術的にも防災の観点からも重要な活構造である。
そこで本研究では、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、十日町盆地西縁断層帯の変位速度を精度よく求めることを目的として、空中写真判読による地形分類図の作成と地形測量調査を行った。以下では得られた結果について概要を報告
する。
2) 結果
本研究では、1960 年代に撮影された縮尺 2 万分の 1 のモノクロ空中写真を判読し、十日町盆地西縁断層帯に沿う信濃川左岸の段丘地形分類図と活断層分布図を作成した（図 2）。
研究地域の河成段丘は、早津・新井（1981）1) や若林他（2000）7) により火山灰編年が行われている。若林他（2000） 7) の編年は、平成 22 年度に「ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究」の一環として下流域の長岡地域の河成段丘で行った火山灰分析結果と整合的である
326

ので、本研究における段丘面の編年は若林他（2000） 7) に従うことにする。段丘面と撓曲崖の分布を詳細に検討したところ、十日町市川西町仁田と十日町市上之山で、撓曲崖の隆起側と低下側に同一の段丘面が分布する箇所を認定した（図 2）。川西では、若林他（2000）
7)

によって上ノ山面と呼ばれる段丘面が東落ちに撓んでいる。若林他（2000）7) は、この面を覆う風成ローム層の最下部から K-Tz（鬼界葛原テフラ、約 9.5 万年前に降灰、町田・新
井，2003 4) ）を検出し、海洋酸素同位体ステージ（MIS）5 から 4 への移行期に離水したと推定した。上ノ山面は長岡地区の片貝面に対比されるので、その離水年代は約 10 万年前（渡辺，2007） 8) と推定される。上之山では、上ノ山面よりも 1 段高い城山 II 面（若林ほか，
2000 7) ）が緩やかに東落ちに撓んでいる。城山 II 面は被覆ローム層中に In-Kt(c)（飯縄
上樽 c テフラ、13 万年前以前に降灰、町田・新井，2003 4) ）を挟み、MIS6 に離水したと考えられている（若林ほか，2000 7) ）。城山 II 面は長岡地区の越路原 I 面に対比されるので、その離水年代は 13～15 万年前（渡辺，2007 8) ）と推定される。
これらの変動崖の高さを計測するために、光波測距器を用いた断面測量を行った。その結果、川西の変動崖の高さは約 17 m と求められた（図 3）。よって、十日町盆地西縁断層
帯の上下変位速度は 0.17 mm/yr と算出される。上之山の断面測量では、植生が密であった
ため隆起側の測線を十分に長くとることができず、撓曲崖の高さを精度よく見積もることができなかった。
(c) 結論並びに今後の課題
十日町盆地西縁断層帯の変位速度を解明することを目的として、空中写真判読による地形
分類図の作成と地形測量調査を行った。その結果、約 10 万年前に離水したと考えられる河成段丘面が約 17 m 変位しており、十日町盆地西縁断層帯の上下変位速度が 0.17 mm/yr と求められた。この変位速度は、十日町盆地東縁断層帯の上下変位速度（0.2～0.4 mm/yr，
地震調査研究推進本部地震調査委員会，2010 3) ）と同程度かやや小さい値である。十日町
盆地西縁断層帯の変位地形は幅の広い撓曲であり、断層面が低角度で傾斜していることが予想される。今後、反射法地震探査の結果などを考慮して地下形状を明らかにし、断層のネットスリップ速度を算出する必要がある。

327

図1

十日町盆地西縁断層帯の位置。地形陰影図は、国土地理院発行の 10 m DEM を基に作成。活断層（赤線）は中田・今泉編（2002）による。

図2

調査地域における上ノ山面と城山 II 面の分布と地形断面測線の位置。
328

図3

測線 1（十日町市川西町仁田）に沿う地形断面図。トータルステーションを用いた

現地測量により作成。

(d) 引用文献
1) 早津賢二・新井房夫，信濃川中流域におけるテフラ層と段丘形成年代，地質学雑誌，87，791-805，1981．
2) 地 震 調 査 研 究 推 進 本 部 地 震 調 査 委 員 会 ， 六 日 町 断 層 帯 の 長 期 評 価 に つ い て ，
http://www.jishin.go.jp/main/chousa/09jun_muikamachi/index.htm，2009．
3) 地震調査研究推進本部地震調査委員会，十日町断層帯の長期評価の一部改訂について，
http://www.jishin.go.jp/main/chousa/10mar_tokamachi/index.htm，2010．
4) 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．
5) 中田高・今泉俊文編，活断層詳細デジタルマップ，東京大学出版会，DVD2 枚＋解説書
68p，2002．
6) 産業技術総合研究所，十日町断層帯の活動性および活動履歴調査，「活断層の追加・補完調査」成果報告書 No. H19-7，36p，2008．
7) 若林優子・金幸隆・吾妻崇，十日町盆地，信濃川左岸に発達する河成段丘面の編年，

月刊地球，22，706-710，2000．
8) 渡辺秀男，新潟県越後平野南西部の河成段丘の編年と構造運動，地球科学，61，129-142，
2007．
9) 渡辺満久・鈴木康弘・伊藤武男，変動地形に基づく 2004 年中越地震の断層モデル，地震，58，297-307，2005．
(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

堤浩之，石山達也，鈴木毅

断層変位地形とボーリン

幕張メッセ（日本

平成 23 年 5彦，廣内大助，今泉俊文， グ コ ア の 解 析 に 基 づ く 越

地球惑星科学連

月鎌滝孝信，阿部恒平

合 2011 年大会）

後平野南東縁の活構造(f) 特許出願，ソフトウエア開発，仕様・標準等の策定
329

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２４年度業務計画案

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・取り纏めをするために、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・火山灰分析等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。

330