富岡地区のトレンチ掘削位置を図３−３−１２に示す。トレンチ調査に先立って実施したボーリング調査によると、断層の上盤、下盤ともに新第三系のシルト岩および礫岩が分布し、断層下盤側には新第三系の上位に基底礫層を挟んで第四紀更新統の海成シルト層が分布する。これらの地層を覆って、断層上盤側にはＳｐｆｌ起源の堆積物や完新統が分布し、断層下盤側には更新統上部の砂礫や完新統の泥炭等が分布している。また、トレンチ掘削位置から１００ｍ程度北西側には、高さ２０ｍ程度の露頭があり、その露頭では、Ｋｔ−６、Ｋｔ−１、Ｓｐｆｌ、Ｅｎ−ａ、Ｔａ−ｄ、−ｃ、−ｂ、−ａ等のテフラが認められる。
トレンチでは、断層上盤側（西側）の最も下位に新第三系のシルト岩が露出し、その上位に完新統と推定される礫層、砂層、腐植質シルト等が分布し、断層下盤側（東側）には完新統の泥炭が厚く分布している。さらに、これらの地層を完新統のＴａ−ｃ，ｂ，ａ等の軽石層を挟む泥炭が覆っている。
トレンチ内に分布する地層は、Tａ〜Tｅ層の５層の第四系と新第三系に区分される。各層の層相は、上位よりTａ層の軽石層（Ｔａ−ａ、ｂ、ｃ）、泥炭および黒ボク土、軽石混じりシルト、Tｂ層の泥炭、中粒砂、Tｃ層の軽石混じり砂、軽石質粘土〜中粒砂、Tｄ層の腐植質シルト、礫混じり中粒砂、軽石質粘土、礫層、Tｅ層の腐植質シルト、礫層、Y層の第三系シルト岩からなる。
本トレンチの観察およびスケッチはトレンチ内の東面、西面、南面、北面の全法面について実施した。トレンチ法面のスケッチと合わせた解釈図を図３−３−１６に示す。
以下に早来町富岡地区トレンチに分布する各地層について、上位の地層から順に記載する。
Tａ層：軽石層（Ｔａ−ａ、ｂ、 ｃ）、泥炭および黒ボク土、軽石混じり腐植質シルト
Tａ層は、西に緩く傾斜（２０°程度）して分布するため、人為的に地表部がカットされているトレンチ西側には分布していない。上位からＴａ−ａおよびＴａ−ｂ軽石層、泥炭、Ｔａ−ｃ軽石層、泥炭、軽石混じり腐植質シルトからなる。Ｔａ−ａ軽石層とＴａ−ｂ軽石層との間には、厚さ３ｃｍ程度の黒ボク土が挟在する。Ｔａ−ａ軽石層は層厚２５ｃｍ程度で、Ｔａ−ａ軽石層の上部は土壌化している。Ｔａ−ｂ軽石層は層厚１０ｃｍ程度で、径０．３〜１ｃｍの有色鉱物を多く含む灰白色軽石からなる。Ｔａ−ｃ軽石層は、層厚３０ｃｍ程度で中粒〜粗粒砂サイズの暗褐色軽石（スコリア）からなり、下部には径０．５ｃｍ程度の低発泡の灰色軽石（スコリア）を含む。Ｔａ−ｂ軽石層とＴａ−ｃ軽石層の間には、層厚２０ｃｍ程度の黒褐色泥炭が分布し、その泥炭中に帯黄灰白色の極細粒火山灰をレンズ状に挟在する。この火山灰は、白頭山−苫小牧テフラ（ＢＴ−ｍ）に対比された。Ｔａ−ｃ軽石層の下位には層厚１０〜３０ｃｍ程度の黒〜黒褐色の腐植質シルト〜泥炭が分布する。本層の下面は比較的シャープで、北面では最下部に層厚２０ｃｍ以下の暗灰色の軽石混じり腐植質シルトを伴う。この最下部層には径０．３〜０．８ｃｍの亜角〜亜円の軽石および頁岩礫が含まれる。また、最下部層の軽石混じり腐植質シルト層の下面は著しく波曲して、Tａ層の一部が下位のTｂ層中に入り込んでいる。
Tｂ層（断層下盤側）：泥炭
トレンチ東側に厚く分布する。植物片を含む褐灰〜暗褐色の泥炭〜粘土からなり黒色部が薄層縞状に分布する。本層下部の地層の水平部では緑灰色の極細粒砂を多く含む砂質部を層状に挟む。本層の最下部には径０．５〜１ｃｍの軽石（リワーク状のＴａ−ｄ軽石）を多含する中粒砂（下部）〜腐植質粘土（上部）が、層厚１０〜２０ｃｍ程度で分布する。また、トレンチ中央の断層近傍では、本層の下部が５０〜９０°に急傾斜し、北法面の急傾斜部では黒色部が下位のTｃ層の境界に沿って薄く引き延ばされている。しかし、本層の上部はこの変形が及んでおらず、急傾斜する下部の地層に対してアバットするようにみえる。南法面ではほぼ９０°に直立した本層をTａ層が不整合に覆っており、その境界付近で本層がクリープ状に西側に倒れ込んでいる。
Tｂ層（断層上盤側）：中粒砂
トレンチ西側の北西法面の上部に、下位のTｃ層およびTｄ層を削り込んで、南北方向に長いチャネル状に分布する。本層の上部は風化によって褐色化している。本層は主として葉理が発達する細粒砂からなり、腐植質シルトや軽石（Ｅｎ−ａ）を薄層レンズ状に挟在する。比較的淘汰は良好であるが、本層の最下部には、中粒〜粗粒砂、径１〜２ｃｍの円磨された軽石（Ｓｐｆｌ、Ｅｎ−ａ）、シルト岩の亜角礫を含む。層序関係から断層下盤側の泥炭層（Tｂ層）とほぼ同時期の地層と推定される。
Tｃ層（断層下盤側）：軽石混じり砂
本層は断層下盤側（トレンチ東側）のTｂ層と断層との間に、撓曲によってほぼ直立した地層として分布する。本層は、軽石を主体とする礫層部と砂層部との細互層からなる軽石混じり砂層である。礫層部は、径０．５〜２ｃｍの軽石（軽石の種類は多様で、Ｓｐｆｌ，Ｅｎ−ａを含む）の亜角〜亜円礫を主体として含み、泥岩、チャートの礫を少量含む。軽石混じり砂層の礫層部の基質は中粒〜粗粒砂からなり、草木を多含し腐植質である。砂層部は灰色の細粒〜中粒砂で、砂粒子は角張った石英、長石片を主体とし、黒色岩片濃集層による葉理がみられる。本層の下位には、断層を挟んで軽石質粘土が新第三系に沿ってクサビ状に分布する。径０．５〜１ｃｍの灰色軽石を７０％程度含む。軽石は低発泡で有色鉱物が少なく角張っており、基質は火山灰質粘土からなる。本軽石はＴａ−ｄに対比された。本軽石質粘土は、後述のようにTｄ層に含まれるものと考えられる。
Tｃ層（断層上盤側）：軽石質粘土〜中粒砂
トレンチ北面および南面に厚さ１〜１．５ｍ程度で分布する。本層は、軽石が層状に密集する軽石質粘土と中粒砂を主体とする砂質部からなる。軽石質粘土部は、径０．５〜２ｃｍの軽石角礫（Ｅｎ−ａ、Ｓｐｆｌ）を多く含み、基質は黄オリーブ灰色の火山灰質粘土からなる。砂質部は灰色中粒砂を主体とし、黒色の葉理が見られ、径０．５ｃｍ程度の硬質泥岩礫を僅かに含む。また、暗褐色の腐植質粘土の薄層を挟む。本層の最下部には、径０．３ｃｍ程度の角礫状の細礫を多く含む。トレンチ南面では、本層の上部に腐植質部を薄層状に挟む緑灰〜灰色の砂質シルトが部分的に分布する。この砂質シルトは大局的には軽石質粘土〜中粒砂の上位に位置しているが、下部はそれと指交状となっている。
Tｄ層：腐植質シルト，礫混じり中粒砂，礫層
トレンチ内では断層上盤側のみに分布している。トレンチ南面の東端では下位のTｅ層とTｄ層の下部をチャネル状に削り込んでいることから、削り込みの上位をTｄ１層、下位をTｄ２層とした。北西面〜北面には、下部の礫混じり中粒砂と上部の腐植質シルトからなるTｄ１層が分布する。下部の礫混じり中粒砂は径１〜２ｃｍのシルト岩の亜角〜亜円礫を多く含み、上部に軽石を多く含む。軽石は、白〜黄白色で発泡の良いＳｐｆｌ起源の軽石と発泡が悪く有色鉱物を含む軽石とからなり、本層が断層部でＴａ−ｄ軽石を含む軽石質粘土に漸移する。基質は中粒〜粗粒砂からなる。上部の腐植質シルトは、下部では砂質シルトと細互層して葉理が明瞭である。腐植質シルトの上部は、弱腐植質で、軽石密集部をレンズ状に挟み、最上部は褐灰色の粘土となっている。南法面〜西法面にかけてのトレンチ南西端には、本層を数１０ｃｍ変位させる小規模な低角逆断層（ｆ３断層）が認められる。ｆ３断層は、上方のTｃ層中でほぼ水平となり、消滅している。トレンチ南面では、Tｄ２層が、第三系から連続する主断層の近傍で厚く（層厚１．２ｍ）、西側で薄く（層厚０．２ｍ程度）分布している。本層は下部の礫層と上部の腐植質シルトからなり、礫層は、径０．５〜３ｃｍの硬質泥岩の角〜亜角礫、木片を含み、基質は、珪長質鉱物、黒色岩片を多く含む中粒砂からなる。礫層の上部は，軽石を多く含み、断層下盤側にクサビ状に分布する軽石質粘土（Ｔａ−ｄ軽石を含む）に対比される可能性が高い。この礫層を覆って塊状の腐植質シルト〜粘土が薄く分布している。
Tｅ層：腐植質シルト、礫層
断層の上盤側（東側）に厚さ１ｍ程度で分布する。本層は、下部の礫層から上方に向かって、中粒砂・礫の細互層、腐植質細粒砂とシルトの細互層、最上部の腐植質粘土からなる。下部の礫層は、径３〜１０ｃｍの硬質泥岩の角礫を７０％程度含み、径０．５〜１ｃｍの円磨された軽石、木片を含む。基質は黒色岩片、有色鉱物を多く含む粗粒砂からなる。南面では本層最上部の腐植質粘土が断層に引きずられて変形している。北面では、本層と上位のTｄ層とが主断層から分岐した断層（ｆ４断層）で境している。
Y層：新第三系シルト岩
断層上盤側（東側）のトレンチ下部に分布する。主として、灰色の塊状シルト岩からなり、断層に隣接する部分では、暗灰色の極細粒砂質シルト岩が幅４０ｃｍ程度で分布している。全体に幅１〜１０ｃｍ程度の岩片状に剥離し、一部に幅３〜１０ｃｍ程度の断層破砕部が認められる。本層は新第三系の追分層に対比される。
ｂ．地層の年代
［火山灰同定］
Ｔｍ−Ｔｒ−Ｔ１：
Ｔａ−ｂの下位に分布する泥炭中に挟まれたオレンジ色の細粒火山灰である。層厚は１ｃｍに満たない。鉱物組成は、火山ガラスを主体とし、アルカリ長石を含む。重鉱物はほとんど含まない。ガラスの形態は、バブルウォールを主体とし、パミスタイプも多く含む。ガラスの屈折率は、１．５０９２−１．５２０１の範囲にあり、１．５０９−１．５１２および１．５１４−１．５２０に集中し、バイモーダルを示す。長石の屈折率（ｎ１）は１．５２０４−１．５２５６である。以上の分析・測定結果から、これは「火山灰アトラス」のＢ−Ｔｍ（白頭山−苫小牧火山灰）に同定できる。
Ｔｍ−Ｔｒ−Ｔ２：
トレンチの基底付近に断層に接してプリズム状に分布する軽石層から採取した黄色を帯びた淡灰色軽石である。鉱物組成は、火山ガラスを主体とし、斜長石を含む。重鉱物は、斜方輝石および単斜輝石を多く含む。ガラスの形態は、パミスタイプを主体とする。ガラスには微斑晶が多く包含されている。ガラスの屈折率は１．５３４３−１．５４０４の範囲にある。斜方輝石の屈折率は１．６９８９−１．７１４０の範囲にあり、１．６９９−１．７０６および１．７１２−１．７１４に集中し、バイモーダルを呈する。以上の分析・測定結果は輝石の屈折率を除き「火山灰アトラス」のＴａ−ｄの記載に類似する。また、トレンチの西に近接する大露頭では、肉眼的にＴａ−ｄに対比される軽石層が分布しているが、この軽石のガラスおよび斜方輝石の屈折率はＴｍ−Ｔｒ−Ｔ２のそれと全く一致した。したがって、Ｔｍ−Ｔｒ−Ｔ２はＴａ−ｄに対比される。
［１４Ｃ年代測定］
富岡地区トレンチのＴｍ−Ｔｒ−Ｃ２（３，０３０±６０ｙＢＰ）は、テフラの年代と比較して妥当である。Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ７（４，０７０±７０ｙＢＰ）とＴｍ−Ｔｒ−Ｃ３（３，５６０±９０ｙＢＰ）は，層序関係と逆転している。Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ７には，下位層の腐植が，二次堆積として含まれていたことが考えられる。Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ３（３，５６０±９０ｙＢＰ），Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ４（４，４９０±７０ｙＢＰ），Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ５（４，９８０±７０ｙＢＰ），Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ６（５，１９０±８０ｙＢＰ），Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ９（５，８８０±５０ｙＢＰ），Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ８（６，６９０±５０ｙＢＰ）は，テフラの年代と比較して妥当である。
ｃ．断層活動及びイベント層準
富岡地区トレンチで確認された断層活動及びイベント層準を図３−３−１８に示す。新しい順から、Tａ層下部、Tｂ層中、Tｃ層堆積中、Tｄ層／Tｅ層境界の４層準に断層活動に関連すると考えられるイベントが確認され、Tｃ層およびTｄ層／Tｅ層境界に撓曲を伴う断層の活動や副断層の活動が推定された。以下にそれぞれのイベントについて記載する。
Tａ層下部のイベントは、Tａ層の下底面が著しく波曲し、Tａ層最下部層の軽石混じり腐植質シルトが下位のU層中に球状または枕状に入り込むことによって認められる。ただし、Tａ層に断層による変位・変形は認められないことから、本イベントは近隣の断層活動に伴う著しい地震動によって生じた可能性が考えられる。本イベントの時期については、Tａ層下部のＴｍ−Ｔｒ−Ｃ２（３，０３０±６０ｙＢＰ）およびＴｍ−Ｔｒ−Ｃ７（４，０７０±７０ｙＢＰ）の１４Ｃ年代とTｂ層上部のＴｍ−Ｔｒ−Ｃ３（３，５６０±９０ｙＢＰ）の１４Ｃ年代から推定されるが、Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ７の１４Ｃ年代は下位のＴｍ−Ｔｒ−Ｃ３に比べ古く、Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ７を採取した地層が軽石混じり腐植質シルトであることから、下位層の二次堆積の腐植を含むためにＴｍ−Ｔｒ−Ｃ７の１４Ｃ年代が実際よりも古くなったことが考えられる。そのため、本イベントの時期としては、Ｔｍ−Ｔｒ−Ｃ２（３，０３０±６０ｙＢＰ）とＴｍ−Ｔｒ−Ｃ３（３，５６０±９０ｙＢＰ）の間に推定される。
Tｂ層中のイベントは、トレンチ東側でTｂ層の泥炭層の下部が撓曲してほぼ直立し、あるいは撓曲に伴って引き延ばされて変形しているのに対して、泥炭層の上部はそれにアバットしているように見えることから推定される。地層の撓曲が明瞭であることから、本イベントはトレンチの断層活動を示している可能性が高く、確実度は高い。本イベントの時期としては、変形していないTｂ層上部のＴｍ−Ｔｒ−Ｃ３（３，５６０±９０ｙＢＰ）の１４Ｃ年代と変形層最上部のＴｍ−Ｔｒ−Ｃ４（４，４９０±７０ｙＢＰ）の１４Ｃ年代との間に推定される。
Tｃ層中のイベントは、Tｃ層／新第三系境界付近に見られる断層の上方延長がTｃ層中に連続し，Tｂ層中に延びていないこと、トレンチ北面のTｄ層中に、撓曲に伴って生じたクサビ状の割れ目が認められ、その割れ目にTｃ層の中粒砂が流入していること、トレンチ南面でTｃ層中で消滅する小規模な低角逆断層が認められること等から推定される。ただし、Tｃ層中に連続する断層は、前述のTｂ層堆積中に生じた断層活動による撓曲に伴って生じたと解釈することもできるが，その他にもTｃ層中の断層活動を示す証拠が多いことから、本イベントの確実度は高い。本イベントの時期としては、Tｃ層上部のＴｍＴｒ−Ｃ９（５，８８０±５０ｙＢＰ）の１４Ｃ年代とTｄ層のＴｍ−Ｔｒ−Ｃ８（６，６９０±５０ｙＢＰ）の１４Ｃ年代の間に推定される。
Tｄ層／Tｅ層境界に見られるイベントは、トレンチ南法面でTｅ層上部の腐植質粘土が変形しているのに対して、その直上に載るTｄ層にその変形が認められないこと、トレンチ北法面でTｅ層と上位のTｄ層が断層で接し、その断層がTｄ層中に延びないことから推定される。ただし、南法面の変形は前述のTｃ層中に生じたと推定される断層活動に伴って、Tｄ層中に礫層が押し込まれることによって生じたとも解釈でき、北法面にみられるTｄ層／Tｅ層を境する断層もTｃ層堆積中に生じた撓曲に伴って形成されたとする解釈も可能である。したがって、本イベントの確実度は低い。本イベントの時期については、ボーリングコアでTｄ層の上部にＴａ−ｄの軽石に類似した軽石を含み、トレンチおよびボーリングコアでTｃ層の最下部にＴａ−ｄの軽石を二次堆積として多く含むことから、Tｄ層の上部がＴａ−ｄの降下層準に相当すると判断され、一方、Tｅ層は、礫層中にＥｎ−ａの軽石に類似する軽石を含むことから、Ｅｎ−ａの降下以降の堆積物と推定される。これらのテフラの年代から、本イベントの時期はＴａ−ｄ（８〜９ｋｙＢＰ）とＥｎ−ａ（１５〜１７ｋＢＰ）の間に推定される。
図３−３−１２ 早来町富岡地区トレンチ調査箇所の位置図と測量図
図３−３−１３ 富岡トレンチの作業状況写真集
図３−３−１４ 富岡トレンチの作業状況写真集
図３−３−１５ 富岡トレンチの法面写真展開図
図３−３−１６ 富岡トレンチのスケッチ・解釈図
図３−３−１７ 富岡トレンチ試料採取位置図
図３−３−１８ 富岡トレンチの断層活動のまとめ