2015 Fiscal Year Annual Research Report
古地震の年代とマグニチュードを断層岩から同時決定するためのESR解析法の確立
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25560175
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
福地 龍郎 山梨大学, 総合研究部, 教授 (90212183)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 活断層 / 古地震 / 断層岩 / 電子スピン共鳴 / ESR / FMR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，南アルプス東縁に位置する糸魚川－静岡構造線（糸静線）を主な研究対象とし，断層岩にESR（電子スピン共鳴）法を適用してESR年代値と断層摩擦熱エネルギーを求め，古地震の年代と規模を同時に決定するためのESR解析法を確立することを研究目的とした。
糸静線の断層露頭調査の結果，7つの露頭から断層岩試料を採取した。X線回折分析の結果，糸静線活断層系の断層岩からは地下浅所で生成されるスメクタイトが検出され，スメクタイトの有無が活動性評価に利用できることが判明した。また，糸静線活断層系の断層岩から検出された，断層摩擦熱で最もリセットされ易い石英Al中心の信号を用いたESR年代測定の結果，それぞれ1.4±0.2 Ma（信頼度R=99.8%）及び0.6±0.1 Ma（R=98.8%）という年代値が得られ，断層のESR年代値は最新活動年代の上限値を示すというESR法の原理の有効性が確認できた。さらに，活動性が不明な糸静線ドンドコ沢露頭からは0.5±0.1 Ma（R=99.3%）という年代値が得られ，更新世中期以降の糸静線の活動域は，現在の想定域よりも南方に広がる可能性が高いことが判明した。
一方，断層摩擦熱エネルギーを求めるために，戸沢露頭及び相又川露頭で採取した黒色脈状岩のESR解析を行ったが，いずれも野島断層岩のようなFMR（フェリ磁性共鳴）信号は検出されなかった。また，相又川露頭の黒色脈状岩からは台湾チェルンプ断層岩と同様の有機ラジカル信号が検出されたが，真空加熱実験の結果，有機ラジカル信号の生成は断層岩中の酸素分圧に著しく依存することが判明した。さらに，野島断層岩の詳細なESRスペクトル解析の結果，FMR信号はシデライトの熱分解で生成するウスタイトの不均化反応が原因であることが判明した。従って，断層岩から摩擦熱エネルギーを見積もるには，シデライトの存在が必要条件となる。
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