今年度は、文献調査、地形・地質調査、ボーリング調査、反射法探査を実施し、断層の位置・長さ、平均変位速度、最新活動時期等に関するデータを取得し、トレンチ調査地点の選定等を行った。
月岡断層および村松断層に関する文献調査結果、地形・地質調査結果を取りまとめると、以下のようになる。
@活断層研究会(1991)の月岡断層とほぼ同じ位置には、笹神丘陵と村杉低地の境界付近にNNE−SSW方向、長さ20kmの西上がりのリニアメントが判読され、月岡温泉以北では3条のリニアメントからなる。リニアメントは大きくは直線的であるが、現河川を境してそれぞれが扇状を呈し、逆断層的である。また、リニアメントは長さ4〜7kmで雁行配列している。地層分布からも雁行配列する断層が想定される。
A笹神丘陵は、村杉低地側(丘陵の東側)に標高100〜110mの定高性のある尾根がNNE−SSW方向に延び、西側に緩く傾斜し、東側が急傾斜するケスタ(傾動地塊)状の地形を有し、大きくは丘陵と村杉低地の境界付近に逆むき断層崖としてリニアメントが判読される。
Bリニアメントを横断する河川は、活断層研究会(1991)で指摘されているように巨視的にみるとリニアメントを境して500〜900m程度の系統だった左横ずれが認められるが、五頭山地から流れる河川あるいは沢の延長上のリニアメント西側である笹神丘陵には、旧流路跡である風隙がみられる場合が多く、風隙を伴う沢沿いには五頭山側から供給された土石流堆積物が認められる。左横ずれ成分については、今後、トレンチ調査等で検討を進める必要がある。
C調査地の地形面は、T1〜T5面および崖錐性扇状地面に区分され、火山灰分析からT3面が最終間氷期の堆積面、T4面が約24,000〜25,000年前の堆積面であることが明らかになった。T5面は完新世の地形面で、新期の土石流面、いわゆる沖積面、沖積面より1m程度高い沖積段丘(T5’)に区分される。
D断層変位地形は、T5面中の沖積面を除く各地形面に認められる。月岡温泉南側では崖錐性扇状地面に約3mの断層崖が明瞭に認められるほか、沖積段丘(T5’)に西への傾動がいくつかの地点で確認される。また、月岡断層沿いの安田町野中では、新期土石流面上の縄文遺跡で、約4,000年前の液状化跡、ストーンサークルの変状が安田町教育委員会により報告されている。
E月岡温泉以北の西側リニアメントは2か所で東傾斜の正断層露頭が確認されたが、それ以外は、リニアメント付近で重力性と考えられる正断層(小断層)が認められるのみで、断層本体は確認することができなかった。
Fリニアメント周辺の新第三系は、リニアメント東側に比べ西側の地層の傾斜が急で、かつ、リニアメント付近で急傾斜することが明らかになった。また、リニアメント西側のT1〜T4地形面は古い地形面ほど西に傾斜している。これらは、西隆起の逆断層であることを支持している。
Gリニアメントのほぼ中央の笹神村真光寺ニュータウンおよびその南東側の低地部では、リニアメントを挟んで温泉ボーリングが実施されている。温泉ボーリング結果および地表踏査結果から判断すると、リニアメント付近に西傾斜の逆断層が推定される。
HT1堆積物は五頭山側から供給された一番古い土石流堆積物からなるが、リニアメントを挟んで両側に分布し、かつ、西側の丘陵の頂部付近に広く分布している。従って、断層はT1面堆積後活動を開始したと判断される。
I活断層研究会(1991)の村松断層のうち、北半部の愛宕が原東縁部には、NNE−SSW方向、長さ約3.5kmのリニアメントが判読される。渡辺・宇根(1985)により、西傾斜の逆断層露頭が確認されており、リニアメントは西上がりの逆断層からなると判断される。なお、村松断層は左横ずれ成分を伴うとされているが、変位基準面がなく、横ずれ成分については不明である。
J月岡断層と村松断層の中間地点である五泉市中川付近には、NNE−SSW〜N−S方向、長さ約1.5kmの西上がりのリニアメントが判読される。柳田(1981)は約5,000年前の地形面で1.2mの変位が認められるとしている。今回の現地調査でも、リニアメントを境して0.7〜1.2mの変位が読み取れる。また、既存ボーリング結果によれば、深度10m付近に分布する礫層上面で約3.5mの変位が想定される。
K月岡断層と村松断層は、これまでの研究結果と同様に類似した性格をもつ断層であることが明らかになった。また、類似したリニアメントが両断層の中間地点でも確認されることから、村松断層の北半部から月岡断層までの長さ約30km間のリニアメントは一連の断層である可能性が高い。
以上の調査結果をもとに、断層のセンス、活動性等を詳細に検討するため、調査計画を立案し、本業務の後半部の詳細調査を実施した。
詳細調査の実施にあたっては、
・月岡断層と村松断層が1つのセグメントである可能性が高いこと
・地形あるいは地表踏査結果等で推定される月岡断層、すなわち、西上がりの逆断層が露頭で確認されていないこと
を踏まえて、
A.断層位置を確認するとともに、これまで議論となっている断層が逆断層か正断層かをはっきりさせること
B.最終活動時期の情報を得ること
C.来年度のトレンチ調査地を確定すること
D.地形面形成年代が特定できた地形面を利用して平均変位速度を精度よく求めること
を重点に詳細調査位置を選定した。
以下に、各地点の詳細調査の結果をまとめると、以下のようになる。
戸板沢地区(ボーリング調査)
戸板沢地区では、リニアメントを横断する沖積面に変位地形が認められない地区で、断層の最新活動時期を明らかにするため、リニアメントの両側で2孔ずつボーリング調査を実施した。調査結果の概要は、以下のとおりである。
・戸板沢地区は、安野川層を基盤岩とし、後期洪積世〜沖積世にかけてのA〜F層が分布する。
・断層は、戸板−2孔で副断層が、戸板−4孔で主断層が確認された。いずれも西に約25°傾斜する低角度な逆断層である。
・副断層は、D層(14C=7,640±50BP)に約1mの鉛直方向の変位が認められる。D層より上位の地層については、この断層を境して大きな変位は認められない。断層による変位があってもわずかと考えられる。
・主断層は、想定した断層位置より東側に位置し、一番東側の戸板−4孔で確認された。このため、C層(14C=33,130±350BP)堆積後に断層が活動したことを確認したが、それ以降の活動の有無について検討することができなかった。
月岡南地区(ボーリング調査)
月岡南地区は、一番変位地形が明瞭な地区である。笹神丘陵から供給された扇状地面のうち、古い扇状地面には約3mの断層崖が認められ、新しい扇状地面には変位地形が認められない。トレンチ候補地点として、ボーリングを実施した。調査結果の概要は以下のとおりである。
・月岡南地区は、安野川層を基盤岩とし、後期洪積世の谷底堆積物(A,B層)、これを覆う扇状地性堆積物(C1、C2、C3層)が分布する。
・月岡−1、月岡−2孔で断層が確認され、西に約25°傾斜する逆断層であることが明らかになった。
・C1層とC3層との間に約3mの断層崖が認められ、断層はC1層(14C=7,130±60BP)堆積後に活動したことは明白であるが、C2層(14C=5,510±50,5,460±50BP)、C3層との関係に変位を及ぼしているか不明である。今後、トレンチ調査で最終活動時期を明らかにする必要がある。
出湯〜上坂町間(P波反射法探査)
リニアメントのほぼ中央部の笹神村真光寺ニュータウン及びその南東側の低地部では、リニアメントを挟んで温泉ボーリングが実施されている。ボーリング結果及び地表踏査結果によれば、リニアメント付近に西傾斜の逆断層が想定される。地下深部の断層性状を明らかにするため、出湯〜上坂町間でP波反射法探査を実施した。調査結果の概要は以下のとおりである。
・既存ボーリング結果及び地表踏査結果から反射断面を検討すると、下位より、五頭花崗岩類、山ノ神層〜魚岩層、安野川層、山寺層〜笹神層、沖積層に区分される。
・判読したリニアメントのやや東側から西に傾斜する逆断層が想定される。表層付近では約50°の傾斜を有し、深部では約60°の傾斜を有している
・花崗岩類上面での変位量は約110mである。この変位量は、地表踏査から推定されるT1面の変位量をほぼ一致する。従って、断層の活動は、既存文献で言われているように、T1堆積物堆積後と判断される。
・断層は、リニアメントよりやや東側に位置すると考えられる。
・断層は山寺層〜笹神層に変位を与えているのが判読される。今回、地下深部を対象に反射法探査を実施したため、沖積層に変位が及んでいるかは判読できない。
野中地区(ボーリング調査)
野中地区は、リニアメントを挟んで西側にT4面が、東側にT5面が分布している。T4面は面構成層上部の火山灰から24,000〜25,000年前に形成されたことが明らかになっており、最近約25,000年間の平均変位速度を求めるため、リニアメントを挟んで両側で2孔ずつボーリングを実施した。調査結果の概要は以下のとおりである。
・野中地区は、山ノ神層を基盤岩とし、旧河川堆積物(Or)、土石流堆積物(D1〜D4)が分布する。
・D3層は、D3土石流堆積物上部の14C年代測定結果によれば、14C=25,140±160BPであり、火山灰から求めた堆積年代とほぼ一致する年代を得た。
・D3層の堆積年代を24,000〜25,000年前として、D3堆積物上面から上下方向の平均変位速度を求めると、鉛直方向の変位量は11mであり、0.44〜0.46mm/yとなる。
中川地区(ボーリング調査)
中川地区は、月岡断層と村松断層のほぼ中間に位置し、両断層と似た性状を示すリニアメントが認められる。月岡断層と村松断層の連続性を明らかにするため、リニアメントを挟んで両側で2孔ずつボーリングを実施した。調査結果の概要は以下のとおりである。
・中川地区は、下位より礫層からなるA層、地形面構成層であるB層及び地形面形成後の小河川堆積物であるC層に区分される。
・B層を対象に実施した14C年代測定結果によれば、B層最下部が14C=5,990±60BP、最上部が14C=4,080±50BPであり、本層(M3面)が約4,000〜6,000年前の堆積物であることが明らかになった。
・今回のボーリング区間では、地層は連続して分布しており、断層は確認されなかった。しかしながら、ボーリング地点の南側で実施された既存ボーリング結果によると、約3.5mの断層変位が想定されること、リニアメントはボーリング地点の南側でNNE−SSW方向からN−S方向に変化し、南側部分のNNE−SSW方向のリニアメントは月岡断層の南端に延長されるのに対し、北側部分のN−S方向のリニアメントは笹神丘陵西側に延長されこと等から判断すると、断層は、ボーリング地点より東側に位置する可能性がある。
これまで記述した調査結果をもとに、今年度の調査結果及び今後の検討課題をとりまとめると、表1−4−1となる。
月岡断層
・断層の位置・長さ・・・笹神丘陵と村杉低地の境界付近に位置し、NNE−SSW方向に延びる長さ20kmの断層で、地表付近では長さ4〜7kmの雁行配列した断層からなる。
・断層のセンス・・・戸板沢地区、月岡南地区のボーリングで断層が確認され、西上がりの逆断層であることが明らかになった。戸板沢地区および月岡南地区で確認された断層は、共に西に25°傾斜している。また、笹神村出湯〜同村上坂町間で実施した反射法探査結果によれば、リニアメントのやや東側から西に傾斜する逆断層が想定される。断層の傾斜は表層部で約50°、深部で約60°である。月岡断層は西に傾斜する逆断層で、地表付近ではかなり低角度であることが明らかになった。断層の水平ずれについては、巨視的にみると、河川の左屈曲が認められるが、五頭山側から流れる河川の延長上にあたる断層西側の笹神丘陵には、旧流路跡である風隙がみられることが多く、今回の調査では、水平ずれの有無について結論を出すに至っていない。今後、トレンチ調査で、断層面にみられる条線等から水平成分について検討する必要がある。
・平均変位速度・・・地形面の分布標高、堆積年代から月岡断層の縦ずれ成分の平均変位速度を求めると、T1〜T4面の平均変位速度は、いずれの面も似た値を示し、0.13〜0.49mm/y以上となる。このうち、同一地形面で対比した平均変位速度は0.24〜0.45mm/yである。野中地区のボーリング結果(T4面)から求まる縦ずれ成分の平均変位速度は0.44〜0.46mm/yである。断層の上下成分の平均変位速度は、0.4 〜0.5mm/y 程度と判断される。
野中地区のボーリングでは、断層運動により変形(引きずられた)した部分でボーリングを実施した。付近の地形状況から変位量を推定しており、今回のボーリング地点より西側でボーリングを実施し、より精度良く平均変位速度を求めることが望ましい。
・最新活動時期・・・戸板沢地区のボーリングでは、副断層が約7,000 〜8,000 年前の堆積物(D層)に約1mの変位を及ぼし、それ以降の堆積物にはほとんど変位がみられないことが明らかになった。約6,000 〜6,500 年前の堆積物(E1層)には、若干の変位を及ぼしている可能性がある。主断層については、約30,000年前の堆積物(C層)が堆積後、断層が活動したことは明らかになったが、その後の活動については検討できなかった。今後、断層周辺で追加ボーリングを実施して、最新活動時期を明らかにする必要がある。
月岡南地区のボーリングでは、約7,000 年前の扇状地堆積物(C1層)が堆積以降に断層が変位していることが明らかになった。今後、トレンチ調査により、C2層(約5,500 年前の堆積物)やそれより新しいC3層に断層変位が及んでいるかを明らかにする必要がある。
なお、月岡断層沿いの安田町野中の縄文遺跡調査によれば、約4,000 年前の液状化跡、ストーンサークルの変状が明らかになっている。今後、この変状と月岡断層の関係を明らかにする必要があろう。
・単位変位量・・・今回の調査では、地表踏査で直接断層を確認することができず、単位変位量を求めることができなかった。月岡南地区のトレンチ調査、戸板沢地区の追加ボーリング調査等を総合的に検討し、単位変位量を求めていく必要がある。
村松断層
・断層の位置・長さ・・・活断層研究会(1991)の村松断層の北半部である愛宕が原東縁部にNNE−SSW 方向、長さ3.5km のリニアメントが判読される。活断層研究会(1991) による村松断層の南半部は、リニアメントを挟んで変位地形が認められず、活構造以外に起因したリニアメントと判断される。
・断層のセンス・・・渡辺・宇根(1985)により、西傾斜の逆断層露頭が確認されており、このリニアメントは西上がりの逆断層からなると判断 される。高浜ほか(1980)の正断層露頭付近でも、西山層中に西上がりの逆断層(小断層)が確認される。断層の横ずれ成分については、渡辺・宇根(1985)により左横ずれが指摘されているが、今回の調査では、リニアメントを横断する沢等がなく、判断できなかった。今後の検討課題である。
・平均変位速度ほか・・・今回の現地調査ではスポット調査を実施したのみで、地形面の堆積年代が特定できていない。柳田(1981)に従いM1面をT4面に対比すると、鉛直方向の平均変位速度は0.39〜0.6mm/y となる。今後、トレンチ調査、ボーリング調査等の実施により、平均変位速度、単位変位量等を求め、月岡断層との関連性について検討を進めていく必要がある。
月岡断層〜村松断層間
・断層の位置・長さ・・・月岡断層と村松断層の中間地点の中川集落東側には、NNE−SSW 〜N−S 方向、長さ約1.5km の西上がりのリニアメントが判読される。
・断層の有無・・・上記リニアメントが断層変位地形であるかどうかを検討するため、ボーリング調査を実施した。ボーリング調査結果によれば、リニアメントを挟んで地層はおおむね連続しており、断層を確認できなかった。この付近の既存ボーリング結果やリニアメント分布から断層はボーリング地点より東側に位置する可能性もある。本地点は、村松断層と月岡断層の関連性を検討する上で、重要な位置にあり、さらに調査を進める必要があると考えられ
る。
月岡断層〜加治川断層
・断層の連続性・・・文献調査結果によれば、越後平野東縁を画する一連の活断層のうち、北側の加治川断層、櫛形山地西方断層に関しては、1990年代に断層の活動性等について詳しい研究がなされていることが明らかになった。活断層研究会(1991)によれば、村松断層から櫛形山地西方断層までの活断層は、越後平野の形成に関連した一連の断層活動によるものと推定されると記されている。月岡断層とその北側の加治川断層までは約12km離れているが、その間は加治川による沖積面が広く分布し、断層が伏在している可能性がある。今後、両断層の関連性を明らかにするため、両断層間について空中写真判読等を実施し、連続性等について検討をすすめる必要がある
。
来年度の調査は、活断層調査の最終年度として、上記した検討課題を解決するため、 今年度の補足調査、トレンチ調査を実施して、活断層から予想される地震の場所、時期 、規模について検討を行う必要があろう。