bands is delineated ; the al trajectory is horizontal and parallel to the arc trend, i.e., N 80 K in central Kii, N55 K in western Shikoku and N25 K t

日本 海拡大 に伴 う西南 日本 の変形

特 にメガキンク帯 の形成 とその応力場

柳

井

修

一*

Deformation of SW Japan Arc due to the Back Arc Spreading of Japan Sea, with Special Attention to Development of Megakink Bands

and Regional Stress Field

Shuichi Y. ANAI

Abstract

The deformation of SW Japan arc, due to the Neogene clockwise rotation of the arc

and resultant back arc spreading of Japan Sea, is interpteted dynamically using a horizontal

buckle model.

The Neogene rotational

drift of SW Japan arc induced various strain features within

the arc.

The megakink

bands are one of the actual manifestation

of such crustal

defor-mations (YANAI 1986). The megakink bands are discrete narrow zones of kilometric width,

which are similar in geometry with meso-and microscopic kink bands.

The megakink bands

are tectonic, because the Butsuzo Tectonic Line in Kyushu and Shikoku and slaty cleavage

in Shikoku are bent by them.

The zigzag distribution of strata in the Shimanto belt is

well explained by the occurrence of megakink bands.

The typical megakink

bands are Oritate megakink

bands (MKB) and Komatagawa

MKB in Kii Peninsula,

and Sakihama

MKB and Muroto MKB in eastern Shikoku, and

Kubokawa MKB and Oyu MKB in western Shikoku, and Hokusatsu-Nojiri

MKB in

south-ern Kyushu.

Conjugated

megakink

bands are outstanding.

The hinge zone (megakink

band boundary) is angular or rounded.

The orientation of megakink band changes

systemati-cally from Kii Peninsula to southern Kyushu ; the dextral megakink bands trend NNE in

Kii Peninsula and N-S to NNW in southern Kyushu, and sinistral ones trend NW in Kii

and WNW to E-W in Kyushu.

The famous Hokusatsu Bend is actually just the northern

megakink

band boundary of the biggest Hokusatsu-Nojiri

Nojiri MKB.

The kinematic

rotation axis of megakink

bands is almost vertical everywhere.

The timing of megakink

band development

is constrained to 20 to 14 Ma by geological data ; the megakink

defor-mation involved early Miocene (20 Ma) strata, while the Omine acid dikes (14 Ma) are

not rotated by megakink bands.

The megakink

bands are indicators

of regional

stress field (axial

orientation) and

shortening

magnitude.

The al axial trajectory

map using conjugated pairs of megakink

*東 京 大 学 教 養 学 部 宇 宙 地 球 科 学 教 室 Department of Earth Science and Astronomy

, College of

日本 海 拡 大 に伴 う西 南 日本 の変 形,特 に メ ガ キ ン ク帯 の形 成 とそ の応 力 場 7MM

bands is delineated ; the al trajectory is horizontal and parallel to the arc trend, i.e.,

N 80•K in central Kii, N55•K in western Shikoku and N25•K to 50•K in Kyushu, and ƒÂ2

axis is vertical. The shortening magnitude due to the megakink band development, along

the reference lines from Kii Peninsula to Kyushu, increases southwards up to 22% from

the line just to north of the Butsuzo Tectonic Line.

The stress and strain pictures of the megakink bands implicate that the rotation mode

of SW Japan arc is approximated by buckling with subvertical kinematic rotation axis. In

this gigantic buckle fold model, the SW Japan wing was rotated with respect to the

almo-st-fixed Ryukyu wing, under the operation of N30•K-oriented horizontal push. The fold

would have two hinge zones, i.e., the Shibisan-Nojiri hinge and Bungo hinge. The

mega-kink shortening is interpreted to be resulted from the inner overcompression of

Ryukyu-SW Japan buckling.

1. 緒 言

日本 海 が い つ ど の よ うに して で きた もの で あ るか は,縁 海 拡 大 の プ ロセ ス を 知 る上 で 近 年 に な って 特 に注 目され て きた 。 日本 海 形 成 史 に つ い て これ ま で 多 くの議 論 が あ る が,最 近 の地 質 学 お よび 地 球 物 理 学 的 研 究 に よ って,本 州 弧 が東 ア ジア 大陸 縁 辺 か ら分離,移 動 ・回 転 して 生 じた も ので あ る こ とが 確 実 とな った(GINBIDENKo 1979;小 林 1983;OToFuJI & MATsuDA 1987な ど)。 しか し,そ の移 動 の前 に本 州 弧 が ど の よ うな位 置 に あ り,い つ どの よ うな プ ロセ ス ・メ カ ニ ズ ム を経 て で きた も のか は見 解 の 一 致 を見 て い ない 。近 年 の 古 地 磁 気 学 の研 究 に よ っ て こ の 回転 の様 子 や 時 期 が か な り細 か く わ か って きた が,残 留 磁 気 か ら本 州 弧 回 転 量 に つ い て の定 量 的 な解 析 は で き て も,回 転 の プ ロ セ ス に力 学 的 説 明 を 与 え る こ と は非 常 に難 しい 。 回 転 ・拡 大 の メカ ニ ズム や プ ロセ ス を解 明す るた め に は,地 球 物 理 学,海 洋 地 質 学,構 造 地 質 学,層 序 学,岩 石 学,古 生 物 学,鉱 床 学 な ど の分 野 か ら独 立 の 資 料 を提 供 し,そ れ ら を総 合 す る必 要 が あ る 。特 に構 造 地 質 学 か らは,そ の力 学 的側 面 の解 釈 が な され な けれ ば な らな い 。 本 州 弧 の よ うな 活 動 的 背弧 拡 大 を 伴 っ た 島弧 の 回転 運 動 で は,通 例 の大 西 洋 の よ うな 意 味 で の大 陸 リ フ テ ィ ン グ と異 な り移 動 す る島 弧 地 殻 内 部 に 歪 み を 生 む と考 え る の が一 般 的 で あ る(KARIG et al. 1978 小 林1983な ど)。す な わ ち移 動 す る 島弧 は伸 び縮 み す る 。島弧 を剛 体 と して 近 似 で きな い こ とが 縁 海 拡 大 の プ ロ セ スや メ カ ニ ズム の解 明 に 与 え る影 響 は 大 き い(玉 木1987)。 しか し こ の こ とは 逆 に,地 殻 内 部 の 地 層 ・岩 石 の変 形 組 織 中 か ら島 弧 回 転 に よ る 歪 の 痕跡 を検 出 で き る可 能 性 が あ る,と い う こ と を意 味 す る 。 従 って,こ の変 形 組 織 を形 作 った 古 広 域 応 力 場 や 歪量 分 布 が解 析 で き れ ば,構 造 地 質 学 か ら独 立 に 島 弧 の 分離,回 転 運 動 の プ ロ セ ス ・メ カ ニ ズム を 知 る情 報 を提 供 で き る はず で あ る。 最 近,本 州 弧 内 ・外 帯 の各 地 の先 新 第 三 系 中 に特 異 な 地 質 屈 曲 構 造 が 見 出 され て き た(AONO1985; 柳 川 1986, 1988; YANAI 1986;狩 野 ほか 1987;小 坂 1987; MuRATA 1987, 1988; KosAKA et al.1988な ど)。 これ らの 屈 曲 構 造 は,そ の幾 何 学 ・運 動 像 や 形 成 時期 か ら西 南 日本 弧 の回 転 に伴 って 島 弧 内 に生 じた 変 形 構 造 で あ る と考 え られ て い る(例 え ば,柳 井1986;狩 野 ほか1987)。 本 論 で はそ れ ら の屈 曲構 造 の 中で,構 造 地 質 学 的 に 最 も良 く解 析 され て い る西 南 日本 外 帯 の新 第 三 紀 にで きた 屈 曲構 造 を 例 に と り,そ の 幾 何 学 か ら歪 分 布,応 力 構 造 を推 定 し,西 南 日本 弧 回転 とそれ に伴 う島弧 内 変 形 運 動 の力 学 ・運 動 モ デル を解 説 した い 。 II. 日本 海の 形 成 と西 南 日本 弧 の 回転 運 動 1. 日本 海 の 形 成

(第1図)。 日本 海 盆 や 大 和 海 盆 で は,N50゜-60゜E走 向 の地 磁 気 縞 模 様 パ ター ンや 拡 大 軸(対 称 軸)が 求 め られ て い る(ISEzAKI & UYEDA 1973; ISEzAKI 1975)。 縞 模 様 の走 向 は 局所 的 な分 散 は あ る も の の 両 海 盆 を通 じて 概 ね 一 様 で,後 述 す る西 南 日本 弧 主部 の先 新 第 三紀 層 の持 つ 構 造 走 向 とは著 し く斜 交 して い る 。 一 方 日本 ・大 和 両 海 盆 で はマ ン トル 上 部 の 地震 波 速 度 異 方 性 はP波 速 度 でN360Wが 最 大 に な る (小林1983)。 こ の こ とは こ の方 向 に ア セ ノ ス フ ェア の流 動 が起 き た こ とを示 す 。 近 年 の西 南 日本 弧 回 転 の研 究 は,古 地磁 気 学 の 進歩 に よ っ て著 し く向上 した 。 特 に1980年 代 に な って か らは,K/Ar法 やFT法 に よ る年 代 測 定 値 が 増 加 す る と同 時 に,弱 い磁 化 や 初 生 残 留 磁 化 の精 密 な測 定 が で き る よ うに な り九 州 西 部 を除 く西 南 日本 全 域 に わ た っ て古 地 磁 気 資 料 が集 め られ,西 南 目本 弧 の回 転 の 様 子 ・時 期 が か な り細 か く吟 味 で き る よ うに な った(例 え ば,OTOFUJI & MATSUDA1983, 1984, 1987;鳥 居 ほか1985)。 古 地 磁 気 測 定 は,第 一 瀬 戸 内 累 層群,瀬 戸 内 火 山 岩 類,山 陰 地 方 の火 山岩 類, 熊 野 酸 性 火 山岩 類 中 の火 山 岩 ・火 山砕 屑 岩 ・堆 積 岩 な ど広 域 で多 岐 にわ た りか つ 長 い 時 代 幅 にわ た って な 第1 図 日本 海 及 び 近 隣 の 地 形 と地 質.日 本 海 域 は,主 と し て TAMAKI (1985)に よ っ た. HMB:飛 騨 外 縁 構 造 帯,ISF:糸 魚 川 一 静 岡 断 層,MTL:中 央 構 造 線,BTL:仏 像 構 造 線,HSZ:湖 南 勇 断 帯(YANAI et al. 1985), YTF: 梁 山 一 束 策 断 層 系.

日本 海 拡 大 に 伴 う西 南 日本 の 変 形,特 に メ ガ キ ンク 帯 の形 成 とそ の応 力場 713

され て い る。 試 料 採 取 や デー タ の技 術 的 信 頼 性 が 高 い 鳥居 ほ か(1985)に よれ ば,西 南 日本 弧 は15Ma前 後 の約100万 年 の 間 に 時 計 回 りに47゜ 回 転 した とい う。以 下 本 論 で は,こ の値 を中 新世 の西 南日 本 弧 の 全 回 転 角 と して 用 い る。

これ ま で 構 造 地 質 学 的 見 地 か ら本 州弧 内部 の変 形 組 織 に基 づ い て 示 され た 日本 海 形 成 モ デ ル は,い わ ば “横 ず れ 断 層 モ デ ル"と 呼 ぶ べ き もの で あ る(OTsuKI & EHIRo 1978; LALLEMAND & JoLlvET 1985/86).こ れ らの モ デ ル で は,日 本 海 の スペ ー ス は基 本 的 に,東 北 目本 の棚 倉 断 層 や 西 南 日本 の糸 魚 川 一 静 岡線_{,中 央 構造 線,韓 半 島 南東 部 の梁 山一 束 策 断 層 な どの横 ず れ 断 層 群 に沿 う水 平 変 位 に よ って 生 ま} れ た とい うもの で あ る。 本 論 に お い て も,こ れ らの断 層 群 に伴 う地 殻 水 平 変 位 が 日本 海 拡 大 の担 い 手 の1 っ に な って い る と考 え て い る が,断 層 群 は む しろ副 次 的 で 西 南 日本 弧 内 部 の 連 続 体 変 形 が そ の基 本 的 な 骨 子 を 決 め て い る,と い う点 が これ らの モ デ ル と異 な って い る 。陸 上 の地 質遠 造 を見 る限 り,こ れ ら の断 層 群 に 沿 う変 位 は新 第 三紀 で それ ぞ れせ いぜ い10km程 度 で 数100kmの 幅 を持 つ 日本 海 の スペ ー ス を生 む よ う な 大 きな横 ずれ 変 位 は望 め そ うに な い 。LALLEMAND & JoLIVET (1985/86)の モデ ル で 海 底 下 の推 定 断 層 に 大 き な変 位 を 想定 して い る こ とに,こ の こ とが 良 く表 わ れ て い る 。FAURE & LALEVEE (1987)は 本 州 弧全 体 の先 新 第 三系 の構 造 方 向 に基 づ い て 中新 世 前 の湾 曲前 の姿 を復 元 し,弧 回 転 の運 動 モ デル(曲 げ一 ス リ ップ摺 曲 モ デ ル)を 示 した 。 こ のモ デル の特 徴 は本 州 弧 湾 曲 とい う大 規 模 回 転 と通 例の 摺 曲の 回 転 運 動 を相 似 させ て い る こ とで あ る 。 これ と ほぼ 同 時 に柳 井(1986),YANAI(1986)は,西 南 日本 弧 の 大 回 転 が通 例 の バ ック ル摺 曲 に相 似 で き る と い う回 転 の力 学 ・運 動 モ デ ル を示 した 。 そ して 回 転 に伴 う連 続 体 歪 分布 を 具体 的 に示 した。 2. 琉 球 一 西 南 日本 弧 の 先 新 第 三 系 の 構 造 方 向 と回 転 運 動 琉 球 一 西 南 日本 弧 の先 新 第 三 紀 層 の形 成 す る一 般 構 造 走 向 は,東 北 日本 弧 の そ れ と違 い,概 ね 現 在 の 地 形 的 な意 味 で の 島弧 の長 軸 と平 行 で あ る(第1,2図)。 これ ま で構 造 走 向 は,多 くの研 究 者 に よ って テ ク トニ ク ス な どの議 論 で用 い られ て きて い る。 確 か に 構 造 走 向 は 地 帯 の 配 置,方 位,そ の変 化 を知 る と い う 意 味 で重 要 な構 造 指 示 者 で あ るが,調 査 の精 度 や 何 を指 標(マ ー カー)と して 用 い るか で そ の 方 位 が 異 な る,と い う不 確 か さが あ る 。本 論 で は,島 弧 回 転 に よる 地殻 の位 置 や 方 向 の変 化 を標 示 す る手 段 と して 構 造 走 向 を用 い る 。そ して,以 下 に述 べ る方 位 を琉 球 一 西 南 日本 弧 の先 新 第 三系 の一 般 構 造 走 向 とす る 。尚, こ の値 そ の も の が大 き く誤 って い て も本 論 の 結 論 の本 質 的 な 部 分 に は何 ら影 響 を及 ぼ さな い 。 西 南 日本 弧 で は,飛 騨 帯 か ら四 万 十 累帯 に い た る構 造 配 置 は2,3の 地 帯 問 の斜 交 性(木 村1985)は 認 め られ る も の の,大 局 的 に は 互 い に 平 行 に 帯 状 に配 列 して い て そ の帯 状 配 置 は 北 ・中 部 琉 球 弧 まで 追 跡 で き る(小 西1965;小 西 ・須 藤1972)。 飛 騨 外 縁 帯(HMB),中 央 構 造 線(MTL),仏 像 構 造 線(BTL な ど の明 瞭 な線 状構 造 は こ の帯 状 構 造 の一般 走 向 を求 め る良 い指 標(マ ー カ ー)で あ る(第1図)。 これ ら、 の マ ー カー や これ まで に 公 表 され て い る地 質 図,構 造 図,地 質 ア トラ ス(山 田 ほ か1982)な ど に示 され た 地 層 分 布 ・構 造 走 向 か らこ の帯 状 構 造 の一 般 走 向 を求 め る と,表1に 示 した よ う に な る 。 た だ し琉 球 弧 の場 合,陸 上 分 布 が 狭 い の で他 地 域 に比 較 して かな り誤 差 が 大 きい 。後 述 す る よ うに,奄 美 大 島 と沖 縄 一 ケ ラマ 列 島 に は奄 美 の屈 曲(鹿 島 ・高 橋1977)や ケ ラ マ の屈 曲(鹿 島 ・高 橋1978)と 呼 ば れ た 大 規 模 な地 層 の折 れ 曲 が りない し摺 曲構 造 が あ って(第1図)地 層 の走 向 が 大 き く変 化 す る た め に,大 局 的 に構 造 走 向が 求 め に くい 。 こ の屈 曲構 造 を認 めた 上 で 奄 美 大 島 と沖 縄本 島 第1表 琉 球 一 西 南 日本 弧 先 新 第 三 系 の構 造 方 向

で の仏 像"構造 線 を単 純 に結 ぶ と,そ の方 位 はN35゜Eと な り,九 州 南部 一種 子 島 ・屋 久 島 の構 造 走 向 と大 き く違 わ な い こ とに な る。 上 述 の 折 れ 曲 が りが で きる 前 に は 九 州 南部 か ら沖縄 に い た る一 般 構 造 走 向 は, N35゜E±5゜ で一 様 で あ った と考 え られ る。 一般 構 造 走 向 か らわ か るこ とは_{,走 向 が九 州 南部 と四 国西 部 とで各 々20。 前 後 時 計 回 りに 回転 して い る} こ と,単 純 に紀 伊 半 島 と九 州 南 部 以 南 の構 造 走 向 を比 べ る とそ の走 向 差 は50。 とな る こ とで あ る。 こ の走 向 差 は 短絡 的 に は 古 地磁 気 か ら推 定 され た西 南 日本 弧 の 回転 角 と良 く 一致 して い る 。 しか し,構 造 方 向 だ け か ら回転 前 の琉 球 一 西 南 日本 弧 の形 状 を示 す こ とは,変 形 の道 標(deformation path)に つ い て の詳 し い 資料 が な い 限 り原 理 的 に非 常 に難 しい 。回 転 に よ る歪 分 布 や 歪 軌 跡 の詳 しい デー タが ない ので,本 論 で は西 南 日本 弧 の全 回転 角 を古 地 磁 気 成 果 に依 存 す る。 III. メ ガ キ ン ク 帯 1. メ ガキ ン ク帯 の 一 般 的 な特 徴 本 論 で述 べ る屈 曲構 造 と は,あ る地 帯 の構 造 方 向 と多 くの場 合 斜 交 して 地 層 面 ・へ き開 面 ・片 理 面 ・摺 曲軸 面 ・断 層 面 な どの面 構 造 が 系 統 的 に回 転 し屈 曲な い し湾 曲 した 地 質 構造 を さす 。 大 局 的 には,西 南 日 本 内 帯 側 の美 濃 帯 一 上 越 ・足 尾 帯 と外 帯 の四 万 十 帯 に顕 著 に 発達 し,領 家 帯,秩 父 帯 に は 顕 著 な もの は 認 め られ ない(狩 野 ほ か1987)。 屈 曲構 造 の 大 き さは試 料 中 に認 め られ るcmか らkmサ イ ズの もの ま で あ り,屈 曲面 は 高角 な い し鉛 直 で そ の トレー ス は直 線 的,曲 が って い る,分 岐 す る な ど様 々 で あ る 。面 構 造 は,屈 曲 部 で 折 れ 曲 が る よ うに 曲 が る場 合 とゆ るや か に湾 曲 す る場 合 と が あ り,ま た両 者 が移 化 す る よ うな所 もあ る 。屈 曲軸 は地 域 差 もあ る が一 般 的 に 高角 で あ る 。 西 南 日本 外 帯 の 屈 曲構 造 の幾 何 学 は変 成 岩 地 帯 に よ くみ られ る キ ン クバ ン ドと相 似 で あ る(柳 井1986; YANAI 1986)。 そ の相 似 点 と して,(1)長 さが 幅 に比 して 十 分 に大 きい 帯 の 中で 面 構 造 が 系 統 的 に回 転 して い る,(2)後 述 す る よ うに共 役 の 屈 曲 帯 の 場 合 σ1軸(σ1>σ2>σ3)を 含 む交 角 が90。 よ りも大 き い (ANDERSoN1974),(3)面 構 造 の屈 曲 が シ ャー プ な こ とが 多 い,な ど の点 を あ げ る こ とが で き る。 既 存 の面 構 造 が湾 曲す る よ うに ゆ るや か に 曲が った り,屈 曲面 の トレー スが 曲線 的 で あ った り,伸 び方向 に余 り連 続 しな い,な ど"教 科 書 的"な キ ン クバ ン ドと異 な った 形 態 を もつ も の も少 な くな くな い が,物 性 の 不 均 質 な岩 石 や 複 雑 に変 形 して い る部 分 で は 通 例 の片 状 岩 で も こ の よ うな もの は 普 通 に 見 られ る。 以 下 本 論 で は,キ ンク バ ン ドとの相 似 性 か ら外 帯 の屈 曲構 造 を メ ガ キ ン ク帯(Megakink band)と 呼 ぶ 。 メ ガ キ ン ク帯 は これ まで 外 帯 で 報 告 され て い る類 似 の構 造(YAMAMOTO 1986; MURATA 1987, 1988) を含 め た 呼称 で あ る(YANAI 1986)。 後述 す る よ うに メ ガ キ ンク帯 の幾 何 学 的形 態 は必 ず し も画一 的 で な い 。 尚,メ ガ キ ン ク帯 を初 めて 記 載 した の は オ ー ス トラ リァ の ラク ラ ン摺 曲帯 を研 究 し たPOWELL (1984),POWELL et al. (1985)で あ る。 ラ ク ラ ン帯 は面 構 造 異 方 性 の大 き な広 域 的 ス レー ト地 帯 で,ス レー トへ き 開 が一 部 の地 域 に 限 られ る西 南 日本 外 帯 と は地 質 状 況 が 少 し異 な る(YANAI 1986)。 (1) メ ガ キ ンク帯 の認 定 キ ンクバ ン ドは一 種 の摺 曲 な の で(キ ン ク摺 曲 と同 様,ジ グザ グ摺 曲 ・山形 摺 曲 は キ ン ク摺 曲 の一 部 と 定 義 され て い る:BATEs & JAcKsoN 1980),メ ガ キ ン ク帯 も通 例 の摺 曲 に お け る場 合 と本 質 的 に同

じよ うに して そ の存 在 が 認 定 され る 。 す なわ ち,面 構 造 の方 位 を走 向 ・傾 斜 で 表 現 し方 位 の変 換 点(面) を追 跡 す る わ け で あ る 。 そ の際 ス ラ ン プ に よ る構 造 や 後 生 的 な 断 層 に 沿 う局 所 的 ひ きず りな ど の他 の原 因 に よ る"屈 曲構 造"に 留 意 す る必 要 が あ る 。 ス レー トへ き 開面 や 貫 入 岩 体 が回 転 して い る こ と ,メ ガキン ク帯 の周 囲 に顕 著 な断 層 が ない こ とな どが 識 別 の基 準 とな るで あ ろ う 。 メ ガ キ ン ク帯 で は ヒ ン ジ線(面 構 造 方 位 の変 換 線)は 高 角 な こ とが 多 い ので,メ ガ キ ン ク帯 は 主 と して 面 構 造 走 向 の変 化 や 地 層 ・岩 石 の分 布 な ど,現 在 の 地 表 面(≒ 水 平 面)と の交 線 と して よ く表 現 され る 。逆 に,こ の こ とを利 用 して 野外 調 査 結 果 だ け で な く,こ れ まで 公 表 され た 正 確 な地 質 図 な ど か らそ の存 在 を推 定 す る こ と もで き る。

日本 海 拡 大 に伴 う西 南 日本 の変 形,特 に メガ キ ン ク帯 の 形 成 とそ の 応 力 場 7M5 (2) メ ガ キ ンク帯 の記 載 分 布:第2図 に こ れ ま で の調 査 結 果 や 従 来 の地 質 図 の読 図 な ど を総 合 し ま と めた メガ キ ン ク帯 の 分布 を 示 す 。 メガ キ ンク 帯 は九 州 南部 か ら関東 山地 の 四万 十 帯 に広 く認 め られ る 。ま た,琉 球 弧 に も類 似 の 構 造 を認 め る こ とが で き る。 一 般 に メガ キ ンク帯 は よ り北 側 に発 達 す る も の ほ ど幾 何 学 的 に 単 純 で 既 存 面 の 回 転 角 も小 さい が,南 側 の もの は数 も多 く複 雑 で 回転 角 も大 き い 。 メ ガ キ ン ク帯 群 は仏 像 線 を また い で 四 万 十 一 秩 父 累 帯 の地 層 群 を 系 統 的 に 回 転 させ て い る 。 四国 西 部(YANAI 1986)や 九 州 中央 部(円 錐 形 摺 曲:MuRATA1987,1988)で は 南 北 トレ ン ドの メ ガ キ ンク帯 が 四万 十 一 三 宝 山帯 の東 北 東 走 向 の地 層 群 を右 同転 させ て い る 。秩 父 累帯 以 北 で は,メ ガキ ン ク帯 の発 達 は悪 く地 層 群 の メ ガ キ ン ク帯 に よ る回 転 角 も小 さい(山 北1985私 信)。 メ ガ キ ン ク帯 の分 布 密 度 や 地 層 の回 転 角 度 な ど には 地域 差 が あ って,メ ガ キ ンク 帯 は 四 国西 部 や 九 州 南 部 に集 中 して い る 。こ の こ とは これ ま で に 公表 され た地 質 図(例 え ば,永 井 ほ か 1967, 1980;中 川 1972; 甲藤 ほ か 1977;平 ほか 1980;YANAI 1984な ど)を 読 む と明 らか で あ る 。 す なわ ち,四 国西 部 の 四 万十 帯 の地 層 群 が 四 国東 部 の それ に比 較 して 著 し く複 雑 で,ジ グザ グな 分 布 を示 す こ とや,九 州 南部 日南 地域 の"日 南 の綾 状 擾 乱"(松 本 ほ か1962)と 呼 ば れ た複 雑 な 地 層 分布 形 態(首 藤1963;橋 本1962) を と るこ とに よ く表 現 され て い る 。 ま た,こ れ らの地 域 で は大 き な メ ガ キ ンク 帯 の他 に 小 規 模 な もの が無 数 に発達 す る 。 そ れ らの一 部 は第2図 中 に は十 分 に は表 現 され て い ない 。 日南 地 域 の複 雑 な 摺 曲 ・断層 構 造 形 態 は大 規 模 なオ リス トス トロー ム 層 群(四 万十 帯 外 縁 オ リス トス トロー ム帯)中 の ス ラ ン プ変 形 の 産 物 で あ る とい う見解 が あ る(坂 井1985;勘 米 良 ほ か1983)。 摺 曲軸 ・軸 面 の方 位 に一 定 の規 則 性 が 認 め られ ない こ とな どは これ を 支持 して い る と思 わ れ る 。 一 方,こ の"擾 乱"に は 内 の八 重 層(竹 下1982) 第2 図 西 南 日本 弧 の メ ガ キ ン ク 帯 の 分 布 と ほ ぼ 同 時 期 の 横 ず れ 断 層 群(柳 井1988). 番 号 は 表2と 対 応 す る.ABCは 本 文 参 照.

に代 表 され る片 状 砂 岩 ・泥 岩 層 も参 加 して い る と考 え られ る 。 また 後 述 す る よ うに,四 国西 ・東 部 の 同 時 代 の オ リス ト トロー ム層 群 中(清 水 層:木 村1985;室 戸 層:TERASHIMA & MATSuMOTO 1980; 酒 井1981)に は ス レー トへ き開 が あ りへ き 開 面 は キ ンク変 形 に よ っ て 回転 して い る(梅 村 ・坂 下 1987)。 これ ら の こ と よ り 日南 地 域 で は 初 生 的 な ス ラ ンプ に よ る複 雑 な構 造 の上 に メ ガ キ ンク変 形 が 重 複 した もの と推 定 で き る。 琉 球 弧 で は,北 か ら トカ ラ の屈 曲(安 間1976),奄 美 の 屈 曲(鹿 島 ・高橋1977),ケ ラ マ の屈 曲(鹿 島 ・高 橋1978)と 呼 ばれ た 左 回 転 の屈 曲構 造 の 存 在 が 指 摘 され て い る(第1図)。 ケ ラ マ屈 曲 で は そ の屈 曲軸 面 の トレー ス は ほ ぼ東 西 と され て い て,こ れ らの屈 曲群 は方 位,サ イ ズ,セ ンス な ど九 州 南 部 の左 回 転 メガ キ ンク 帯(例 えば,北 薩 一 野 尻 メ ガ キ ン ク帯)と 区別 で き な い 。 ケ ラ マ列 島で は数kmオ ー ダー の 複 雑 な屈 曲構 造 も認 め られ る(鹿 島 ・高橋1978)。 トカ ラや ケ ラマ の 屈 曲 は トカ ラ海 谷,ケ ラ マ海 裂 に沿 う左 横 ずれ 断 層 に伴 う"ひ きず り"の 産 物 と解 釈 され て い る 。 しか し,九 州 最 南 部 で は 東 西 性 高 隈 山 メ ガ キ ンク帯(第2図)の さ らに南 の佐 多 岬 突 端 部 で,地 層 走 向が 北 東 か ら北 西 に急 変 し(寺 岡1981)そ の 南 に メ ガ キ ンク帯 の存 在 が 推 定 され る 。 ま た,こ れ らの屈 曲構 造 の 幾 何 学 が 九 州 の メ ガ キ ン ク帯 群 と似 て い る こ と,顕 著 な横 ず れ 断 層 の認 め られ ない 奄 美 大 島 に も屈 曲構 造 が あ る こ と な どは,こ れ ら の 屈 曲 構造 が メ ガ キ ン ク帯 で あ る可 能 性 を支 持 し て い る 。 琉 球 弧 や 九 州 南 部 に は 西 南 日本 弧 主 部 に ない 中 新 世 の北 西 性 左 横 ず れ 断 層 が 発 達 して い る が,メ ガ キ ン ク帯 群 はそ れ らの断 層 群 と は 無 関 係 に琉 球 一一西 南 目 本 弧 を通 じて 広 域 的 に 分 布 して い る。 尚,中 部 琉 球 一 九 州 南 部 に 特 徴 的 な 北西 性 左横 ず れ断 層群 に っ い て は,西 南 目本 弧 主 部 の 北 東 性 左横 ず れ 断 層 群 との 関 係 とい う観 点 か ら別 の機 会 に 議 論 した い(柳 井 1988)。 メ ガキ ン ク帯 の 幾 何 学;メ ガ キ ン ク帯 は通 例 の キ ン ク帯 の記 載 にお い て 用 い られ る パ ラ メー ター に よ っ て 記載 され る 。 これ らの パ ラ メー ター一は第3図 に示 され た α,β,θ,φ な どの角 度 とL,D,Wの 長 さ を 表 示 す る パ ラメ ー タ ー で あ る 。 こ れ らを用 い て表2に は西 南 日本 外 帯 の主 要 な メ ガ キ ン ク帯 の幾 何 学 が 示 され て い る 。 表2や 第2図 か らわ か る よ うに,メ ガ キ ン ク帯 はそ の延 長 部 が 海 中 に 没 して わ か ら ない も の もあ るが,通 例 そ の幅(W)は15km,で,長 さ/幅 比(L/W比)は 最 大22以 上 で あ る 。 最 も大 き な もの は九 州 南 部 の北 薩 一 野 尻 メ ガ キ ン ク帯 で,幅25km,長 さ120km以 上 で あ る 。 これ ら の メ ガ キ ン ク帯 群 は,概 ね 現 在 の地 帯 に一 般 走 向 と大 き く斜 交 した 帯 と して 発 達 し,既 存 の 面 構 造 は そ の 帯 の中 で 系 統 的 に 回 転 して い る。 メ ガ キ ンク帯 は そ の伸 び の 方 位(長 さ方 向)と 面 構 造 回転 の セ ン ス とか ら2群 に 分 け る こ とが で き る。 す な わ ち,北 北東(紀 伊 半 島),南 北(四 国),北 北 西(九 州)の トレ ン ド(厳 密 に表 現 す れ ば,キ ン ク境 界 面 の トレー ス な い しは キ ンク摺 曲 の ヒ ン ジ面 の トレー ス)で 右 回転 の もの と,北 西,西 北 西,東 西 トレ ン ドで左 回転 の メ ガ キ ンク 帯 群 で あ る。2群 は 共 役 を な す と考 え られ る(柳 井1986; YANAI 1986)。 共 役 な メ ガ キ ンク 帯 群 のな す 鈍 角(2α)は90゜ ∼150゜ で,120゜ 程 度 が 最 も多 い(表2参 照)。 既 存 面 構 造 の 回 転 角 (2一 θ一φ)は15。 か ら110゜ ま で 分 散 す る が35。 程 度 が 最 も多 い 。MURATA (1987)は,九 州 人 吉 地 域 で 南 北 と東 西 の ヒ ンジ 面 トレー ス を持 つ 共 役 な 円錐 形 摺 曲 を記 載 して い る。 こ の摺 曲 構 造 も 第3 図 メ ガ キ ン ク 帯 の 記 戴 に 用 い る 幾 何 学 パ ラ メ ー タ ー.KBB:メ ガ キ ン ク 帯 境 界 面.S,F:面 構 造.の ＞ σ2＞σ3.

日本 海 拡 大 に伴 う西 南 日本 の変 形,特 に メ ガ キ ン ク帯 の 形 成 とそ の 応 力 場 717 こ こ で のべ た 共 役 な メ ガ キ ン ク帯 群 と同 一 の応 力場 で で き た と解 釈 す る こ とが で き る。

メ ガ キ ン ク帯 境 界 部(Megakink band boundary)の 性 質 か らみ る と,面 構 造 が 極 めて シ ャー プ に屈 曲 して い て 曲が りの漸 移 部 が せ まい も の(折 立,小 又 川,佐 喜 浜,室 戸,大 用,人 吉A,北 薩 一 野 尻 メ ガキ ンク帯 な ど)と,ゆ るや か に湾 曲 す る よ うに 曲 が る もの(御 世 山,御 荘,三 崎,五 ケ瀬,人 吉Bメ ガ キ ン ク帯 な ど)と が あ る(第2図)° 勿 論 これ らの2つ が 明 確 に分 か れ るわ けで は な い が,全 体 と して み る と前 者 の方 が多 い よ うで あ る 。 い ず れ に して も漸 移 部 以 外 で は面 構 造 は直 線 的 な走 向 を持 って い る(摺 曲 の観 点 か ら云 え ば,翼 部 は平 面 状 で あ る)。 紀 伊 半 島 と四 国 の メ ガ キ ン ク帯 群 につ い て は柳 井(1986),YANAI (1986)が 既 に記 載 した の で,こ こ で は そ の うち代 表 的 な もの と して折 立 ・小 山手 メ ガ キ ン ク帯,小 又 川 ・恩 行 司 メガ キ ンク帯,佐 喜 浜 ・室 戸 メ ガキ ン ク帯,奥 屋 内 メ ガ キ ン ク帯 に つ い て そ の周 辺 の地 質 図,構 造 図,ル ー トマ ップ を第4-7図 に示 す 。佐 喜 浜一 室 戸 ペ ァ で は ス レー トへ き開 面(TERASHIMA & MATSUMOTO 1976)や 室 戸 斑 レイ岩 体 も回 転 して い る よ うに 見 え る こ とは注 目に値 す る 。 形 成 時 期:メ ガ キ ンク 帯 は,秩 父 累帯 の ジ ュ ラ紀 後 期 一 自亜 紀 最 初 期 層 か ら四 万 十 累 帯 の 古第 三紀 一新 第 三 紀 最 初 期(20Ma)の 地 層群 を 変 形 させ て こ れ らの地 帯 を ま たい で発 達 して い る(第2図:YANAI 1986; MURATA l987,1988)。 四 国 南西 部20∼15?Maの 三崎 層(木 村1985)も 回 転 変 形 を被 って い る よ うで あ る(筆 者 の 予察 調 査 に よ る;YANAI 1986)。 木 村(1985)の 地 質 図 や 構 造 図 に よれ ば,北 東 走 向 の地 層 が それ と斜 交 す る東 西 の屈 曲帯(メ ガ キ ンク帯?)の 中 で 回 転 して い る。 これ らの こ とか ら メ ガ キ ンク帯 群 が20Ma以 降 に で き た も ので あ る こ と は確 実 で あ る。紀 伊 半 島 の熊 野 ・田辺 両 層 群,熊 野 酸 性 岩 類(三 崎 層 相 当層 お よび そ れ 以 降)が 回転 変 形 して い る か は判 別 が 難 しい 。地 層が 低 角 で ゆ る い摺 曲 を して い て水 平方 向 の移 動 を識 別 しに くちか らで あ る。 九 州 か ら紀 伊 半 島 に み られ る外 帯 花 コ ウ岩(14 Ma)は メ ガ キ ン ク帯 と無 関 係 に それ らを切 っ て貫 入 し て い る(例 え ば,折 立,御 荘,北 薩 一 野 尻 メ ガ キ ン ク帯:橋 本 1962;YANAI 1986;MuRATA 1988)。 紀 伊 半 島 中 央 部 で は,こ れ らの火 成 岩 類 と一 連 の も の と され る大 峰 酸 性 貫入 岩 体(14Ma;柴 田 ・野 沢 1982)は 折 立 メ ガ キ ンク帯 を ま た い で南 北 に分 布 し,有 意 な 回転 を 受 けて い ない(柳 井1986)。 従 っ て, メ ガ キ ン ク帯 群 は20∼14Maの あ る 時期 に生 じた と考 え られ る。 2. 広 域 応 力 場 と地 帯 の 短 縮 量 (1) 主 応 力 軸 指 示 者 と して の メ ガ キ ン ク帯 メ ガキ ン ク 法:こ れ ま で古 応 力 場 を推 定 す る方 法 と して キ ンク バ ン ドを用 い た もの(以 下,キ ン ク法 と 略 す)の ほか 共 役 断 層 系(断 層 法),岩 脈 ・鉱 脈 の卓 越 貫 入 方 位(岩 脈 法)を 用 い た もの な どが 代 表 的 で あ る。 しか し,断 層 法 で は断 層 の再 活 動,共 役 の認 定,時 期 を 限定 しに くい な ど,ま た岩 脈 法 で は求 め得 る も のが 厳 密 に は最 大 展張 方 位 で あ り最 大 圧 縮 応 力 軸 は求 め られ な い な どの欠 点 を持 って い る 。 従 って 通 例 これ らの 方 法 を組 み 合 わせ て古 応 力 場 が 復 原 され て い る(例 え ば,竹 内1984)。 断 層 法 や 岩 脈 法 の場 合 露 頭 ス ケー ル の対 象 物 を扱 うこ とが 多 い の で,広 域 応 力 場 や そ れ を もた ら した外 力 へ話 を進 め る た め に は, 広 い地 域 にわ た る多 量 の デ ー タ と地 質状 況 の考 察 が必 要 とな る 。 共 役 メ ガ キ ン ク帯 を利 用 すれ ば こ れ らの 欠 点 を補 い,か つ 通 例 の 地 質 調 査 に よ っ て メ ガ キ ン ク帯 の幾 侮 学 パ ラ メー ター を 求 めて,以 下 に述 べ る単 純 な作 業 を通 じて 明 快 にkmオ ー ダー の応 力 場 が 得 られ る。 共 役 メ ガ キ ン ク帯 の図 上 トレー ス か ら得 られ る応 力 軸 は,σHmax軸 と σHmin軸 で あ る 。 σ1軸 やδ3軸 を求 め る た め に は,メ ガ キ ン ク帯 境 界面 の 傾斜 角 を正 確 に推 定 しな けれ ば な らない が,実 際 に は 境 界 部 は 幅 の あ る もの で地 形 的 な高 低 差 を用 い て も誤 差 が 大 きす ぎて有 効 な値 を求 め る こ と は難 しい ・ そ こで,キ ン ク変形 で は既 存 面 構 造 の回 転 軸 が キ ン クバ ン ド境 界面 内 に あ り移 動 ベ ク トル に直 交 す る,言 葉 をか え れ ば 歪 楕 円体 のY軸 が境 界 面 内 に あ りかつ 変 位 ベ ク トル に 直 交 す る(DEWEY 1965)こ とを用 い て,ま ず 回 転 軸 方 位 か ら σ2軸 を求 め る 。 σ2軸 方 位 が わ か れ ば,σ1軸,σ3軸 方 位 は ネ ッ ト上 で水 平 応 力 軸 を回 転 さ 55

柳 井 修 一 せ れ ば 求 め られ る 。 第8図 は そ の よ うに して σ2軸 を求 め た3つ の 例(紀 伊 半 島 お よび 四国 西 部)で あ る が,σ2軸 は ほ ぼ鉛 直 とい え る 。MURATA (1987, 1988)は 九 州 の人 吉,北 薩 の屈 曲構 造 が鉛 直軸 回 りの 回 転 に よ って で きた こ とを示 した が,彼 の云 う共 役 円錐 形 摺 曲 は σ2軸が鉛 直 の応 力場(従 って,の 軸 は 水 平 で N30゜ Eと な る)で 生 じた と解 釈 し うる。 既 存面 構 造 の傾 斜 角 が メ ガ キ ン ク帯 の 内外 で大 き く違 わ な けれ ば 回転 軸 が ほ ぼ鉛 直 な の で,定 性 的 に は 第2表 西 南 日本 弧 の メ ガ キ ン ク帯 群 の幾 何 学 と共 役 メ 56

日本 海 拡 大 に伴 う西 南 日本 の変 形,特 に メ ガ キ ン ク帯 の形 成 とそ の応 力 場 719 σ2軸 も鉛 直 で あ る と見 て 差 し支 え な い 。 そ の よ うに して 見 る と上 記 の 例以 外 の メ ガ キ ン ク帯 で も,σ2軸 は ほぼ鉛 直 で あ る と推 定 で き る。 三 崎 メガ キ ン ク帯 で は ス レー トへ き 開面 の傾 斜 は メ ガ キ ン ク帯 の内 外 で 変 化 せ ず ほぼ 鉛 直 で あ る(筆 者 未 公 表 資 料)。 四 国東 部 で は,従 来 の地 質 図上 に示 され た地 層 面 や 摺 曲軸 面 の傾 斜 方 向 ・角 度 は室 戸,佐 喜 浜 メ ガ キ ン ク帯 内 部 で殆 ど変 化 しな い 。 以 上 の デ ー タや 推 論 か ら の 軸 は 外 帯 を通 じて ほ ぼ鉛 直 で あ った と結論 で きる 。 ガ キ ンク帯 群 か ら求 め た最 大 圧 縮 主 応 力 軸 方 位

第4図 紀 伊 半 島 中 央 部 十 津 川 地 域 の メ ガ キ ン ク 帯(柳 井1986).失 印 は 摺 曲 軸 と プ ラ ン ジ 方 向 を,短 線 は 露 頭 で の 平 均 的 な 地 層 の 走 向 を 示 す.コ ン タ ー ・ ダ イ ヤ グ ラ ム は 地 域 毎 の 地 層 面 の 下 半 球 投 影.数 字 は プ ロ ッ ト数 を 示 す 。 MKB: メ ガ キ ン ク 帯.

日本 海 拡 大 に伴 う西 南 目本 の 変 形,特 に メガ キ ン ク帯 の 形成 とそ の応 力 場 721 メガ キ ンク法 は被 覆 層 や 貫 入 岩 脈 な ど と の時 間 前 後 関 係 が 細 か くわ か ら な い と 形 成 時期 を 限定 しに く い,正 確 な σ2軸 方位 を求 め る た め に は 多量 の面 構 造 方 位 の デー タが 必 要 に な る な ど の欠 点 を 持 つ 。 従 っ て,メ ガキ ン ク法 以外 の方 法 を組 み合 わせ て お互 い の欠 点 を補 い なが ら よ り正"確で 時 間 的 に精 度 の高 い デ 第6図 四 国 東 部 の メ ガ キ ン ク 帯(YANAII 986).破 線 は,一 般 構 造 方 向 を こ れ ま で の 資 料 に 基 づ い て ま と め た も の.南 部 ほ ど面 構 造 の 回 転 角 は 大 き い. FT:古 屋 川 衝 上 断 層,MT:水 落 衝 上 断 層(YANAI 1984),AF:安 芸 断 層,KAF:上 韮 生 川 一 鮎 喰 川 断 層. 第7図 四 国 西 部 の 奥 屋 内 メ ガ キ ン ク 帯.1:露 頭 の 平 均 的 な 地 層 走 向,3:摺 曲 軸 と プ ラ ン ジ,4:貫 入 岩.

一 タ を集 め る の が理 想 的 で あ ろ う。

メ ガキ ン ク 帯 に よ る応 力場 指 示 物 の 回転:メ ガ キ ンク帯 の み られ る地 域 で は,断 層 や 岩 脈 な どの古 応 力 場 を指 示 す る対 象物 とメ ガ キ ンク帯 の形 成 時期 の前 後 関係 を調 べ る必 要 が あ る 。 対 象 物 が メ ガ キ ン ク帯 よ り前 に で きて い る場 合 に は,対 象 物 の方 位 が 回 転 す る の で メ ガ キ ンク 回転 角 を補 正 す る 必 要 が生 じる か ら で あ る 。

TERAsHIMA & MATsuMoTo (1976)は 室 戸 半 島 南 部 室 戸 背 斜 地域(第2図 A)で キ ンク法 を用 い た応 力 場解 析 を 行 い,キ ンク バ ン ドがδ1=N25゜E,45゜S,σ2=N40゜E,40゜N,σ3=N50゜W,15゜Nと い う 応 力 主軸 が水 面 内 に な い北 北東 の圧 縮 場 で で き た と結 論 して い る 。POWELL et al.(1985)は 小 ス ケー ル の キ ンク バ ン ドが 大 スケ ー ル の もの に 先 行 す る こ とを示 した が,こ れ が こ の揚 合 に も成 り立 つ とす る と, こ の 地 域 も室 戸 メガ キ ンク帯 内 に あ る の で そ の 回転 角 度(300∼400左 回 転:表2)を 補 正 す る必 要 が あ る 。摺 曲軸 の プ ラ ン ジ な ど も含 めて 補 正 を行 な うと σ1=N65゜E,11゜S,σ2=N70゜E,65゜E,σ3=NI8゜W, 20Nと い う配 置 とな る(YANAI 1986)。 こ の方 位 は後 述 す る メ ガ キ ン ク帯 群 か ら推 定 した広 域 応 力 場 の応 力軸 方 位 と良 く一 致 して い る 。 TAIRA(1984)は,室 戸 半 島 層群 中 の 中部 始 新 統 に み られ る鉛 直砂 岩 岩 脈 に つ い て そ の貫 入 卓 越 方 位 (N20゜W,鉛 直)と 西 南 日本 弧 の 回 転 か ら,こ れ らの岩 脈 群 が ま わ りの 地 層 が堆 積 して しば ら く して か ら 後 期 始 新 世42Ma以 降 のハ ワイ ・ トレ ン ド方 向 の 沈 み込 み圧 縮 場 で 生 じた もの と結 論 した 。 解 析 され た地 域(第2図B,C)は 室 戸 メ ガ キ ンク帯 内部 に あ りかつ 砂 岩 岩 脈 は メ ガ キ ンク帯 形 成 以前 に で き た と推 定 され るの で,地 域 の地 層 お よび岩 脈 群全 体 は 後 で メ ガキ ン ク回転 して い る考 え られ る 。 こ の メ ガ キ ンク に よ る回 転 角 の 補 正 を行 う と,砂 岩 岩 脈 は も と も とN32゜Wの 方 位(た だ し,西 南 日本 弧 の 回転 角 度 を鳥 居 ほ か1985に 従 い47゜ と した)に 貫 入 した こ と にな る 。 こ の方 位 は 中期 始 新 世 の 太 平 洋 プ レー トの相 対 運 動 方 向(N24゜W:丸 山 ・瀬 野1985)と ほ ぼ一 致 す る 。 こ の こ と は,TAIRA(1984)の い うプ レー ト沈 み 込 み に よ る 圧 縮 方 向 が 鉛 直 岩脈 群 の 方 位 を決 定 して い る とい う説 明 が適 切 で あ る こ とを示 して い る。 こ の よ うな意 味 で,こ れ まで な され た い くつ か の応 力場 解 析 例 に つ い て メ ガ キ ン ク帯 か らの 再検 討 が必 要 で あ る 。 また,西 南 日本 内 帯 や 東 北 日本 で の 応 力 場解 析 例 につ い て も同 様 に して 屈 曲 構 造 か らの 再検 討 が 必 要 で あ る。 (2) 西 南 目本 外 帯 の20∼14Maの 広域 応 力 場 メ ガキ ン ク帯 か ら推 定 され る古 応 力場:第9図 と表2に 柳 井 (1986),YANAI (1986)が メ ガ キ ン ク法 に よ って 求 めた 広 域 応 力 場 の主 圧 縮 軸 方 位(の 軸)を 示 す 。 尚,δ1軸 軌 跡 を得 るた めに,共 役 メ ガ キ ン ク 帯 の"半 勢 断 角"が 統 計 的 に約60。 に ピー ク を持 つ(YANAI 1986)こ とを用 い て 共 役 メ ガ キ ン ク帯 だ け 第8図 紀 伊 半 島 と四 国 西 部 にお け る,メ ガ キ ン ク に よる地 層 面 回転 の 様 子 と中 間 圧 縮 主 応 力 軸(σ2軸).

日本 海 拡 大 に伴 う西 南 日本 の 変形,特 に メ ガ キ ン ク帯 の形 成 と そ の応 力 場 723

で な く単 一 の メ ガ キ ン ク帯 も の 軸 方 位 を求 め る 対 象 と した 。 メ ガ キ ン ク帯 形 成 の際 そ の方 位 を決 定 した 主 応 力 軸 配 置 は,σ1軸,σ3軸 を含 む面 が ほ ぼ水 平 で(σ2軸 が ほぼ 鉛 直),σ1軸 は 紀 伊 半 島 でN83゜70゜E,

四 国東 部 でN73゜-63゜E,四 国西 部 でN55゜E,九 州 東 部 でN25゜-45゜E,九 州 南部 でN50゜-33゜Eで あ る 。 す な わ ち,の 軸 軌 跡 は 現 在 の 先 新 第 三 系 構 造 方 向(表1)と ほ ぼ平 行 な い し構 造 方 向 の 曲 が りよ りや や 弱 くカ ー ブす る 。 地 形 的意 味 で の西 南 日本 弧 の長 軸 は 中新 世 も概 ね基 盤 地 質 構造 の構 造 方 向 と平 行 で あ っ た と考 え られ る の で,メ ガ キ ン ク帯 群 は西 南 目本 弧 古 地 形 の長 軸(島 弧 の一 般 走 向)と ほ ぼ平 行 な σ1軸軌 跡 を もつ 島弧 平 行 圧 縮 に よ っ て で き た と結 論 で き る 。 岩 脈 ・断 層法 と の 比較:綱 川 ・竹 内(1983),TSUNAKAwA (1986)は,岩 脈 法 を用 い て九 州 を除 く 西 南 日本 の22Maか ら現 在 にい た る古 応 力 場 を求 めた 。そ れ に よれ ば,σHmax軸 方位 は概 ね15,12,9,

1Maを 境 と して 東 西 と南 北 の両 方 の方 位 が 交 互 に出 現 す る 。問 題 と な る20∼14Maで は15Ma前 後 が応 力 場 の 転換 期 に な っ て い る が,σHmaxほ ぼ 東 西(弧 の伸 び と平 行)と い え る 。 一方,竹 内(1984),TAKE-uCHI (1986)は そ れ ま で岩 脈 法 ・断 層 法 な どの 資料 を総 合 して,お お よそ20∼15Maの 間西 南 日本 内 帯 は 正 断 層 型 応 力 場(展 張 場),外 帯 は 横 ず れ 断 層 型 応 力 場(σ2軸 が 鉛 直)で あ った こ とを示 した 。 メ ガキ ン ク法 か ら推 定 され る広域 応 力場 は,主 応 力 軸 の配 置,期 間共 に以 上 の解 析 結 果 と矛 盾 しな い 。

この よ うな 東西 圧 縮 性 の 応 力 配 置 は,18Maの 室 戸 斑 レイ岩(VISTELIUS et al.1982),潮 岬 の貫 入 岩 (三宅1981),田 辺 層群 中 の高 マ グネ シ ウム安 山岩 の岩 脈(三 宅 ほか1985)な ど東 西 性 の 中新 世 岩脈 の 存 在 を よ く説 明 で き る。 室 戸 斑 レイ 岩 体 は現 在 北 東 方 向(N40゜E)に 伸 び て い るが これ は 北 西 の展 張 を 示 す ので は な く,も と も と東 西 方 向(N70゜E)に 貫 入 した も のが 周 囲 の 堆 積 岩 類 と と も に室 戸 メ ガ キ ン ク帯 に沿 う左 回 転(300)に よ って 後 で 回 転 した も ので あ ろ う。尚,前 述 した 外 帯 花 コ ウ岩,特 に大 峰 酸 性 貫 入 岩 体 の よ うに南 北 に伸 び た 貫 入 岩 体 は,東 西 圧 縮 性 応 力 場 の メ ガ キ ン ク帯 群 形 成 後,応 力 場 が 東 西 展 張 場 (あ るい は南 北 圧 縮 場)に 変 わ った こ と を示 して い る。 (3) 歪 量(短 縮 量)指 示 者 と して の メ ガ キ ン ク帯 一 般 の キ ン ク変 形 に おい て_{,対 象 物 に外 力 を加 え る と は じめ に最 大 主 応 力 軸 と平 行 方 向 に一 様 に短 縮 が} お こ り(Initial layer-parallel shortening),あ る限界 を超 え た段 階 で今 度 は キ ンクバ ン ドを形 成 しなが ら 同方 向 に加 速 度 的 に 短縮 す る 。 この初 期 短 縮 値 は物 体 の物 理 的性 質 ・外 力 な どに よ っ て変 化 し一 様 で は な い 。 も っ と も,キ ンク変 形 に お い て は初 期 短 縮 は な い か あ って も非 常 に小 さい とす る 見解(HARA & PA-ULITSCH 1971)も あ る 。 キ ン クバ ン ドを生 じた 後 の短 縮 量 は面 構 造 に沿 う伸 張 が無 視 で き る と仮 定 す る と,キ ンク 回転 軸(=σ2軸)に 直 交 す る面 上 の2点 問 の面 構 造 に沿 う長 さ と距 離 とを比 較 す る こ とに よ り 容 易 に求 め る こ とが で き る。 メ ガ キ ン ク帯 群 に つ い て も同 様 に して,そ れ らが で き た あ との西 南 日本 弧 の 短 縮 量 を求 め る こ とが で き 第9 図 20-14Maの 最 大 圧 縮 主 応 力 線 図.1:最 大 圧 縮 主 応 力 軸 軌 跡,2:共 役 メ ガ キ ン ク 帯 か ら 求 め た 最 大 圧 縮 主 応 力 軸(σ1)の 方 位,3:メ ガ キ ン ク 帯 境 界 面 の σ1軸 と が600を な す と し て 推 定 し た σ1軸 方 位,4:断 層.

る(POwELL 1984;YANAI 1986)。 第10図 に四 国 西 部 にお け る推 定 例 を示 す 。メ ガ キ ン ク帯 方 位 を決 定 した 主応 力 の 軸 軌 跡 は水 平 で 地 帯 の伸 び とほ ぼ平 行 な の で,こ こ で は九 州 か ら紀 伊 半 島 に い た るお 互 い に平 行 で仏 像 構 造線 か らあ る距 離 に あ る数 本 の基 準 線 を設 定 して それ に沿 う短 縮 量 を見 積 る 。 そ の結 果 は 第11図 に示 した 通 りで あ る 。 短 縮 量 は地 帯 と直 交 す る方 向 の増 減 が あ り,最 も比 の仏 像 構 造 線 に近 接 した 地 帯 で数%,仏 像 構 造線 か ら60km前 後 離 れ た部 分 で は22%前 後 とな り南 に 向 か っ て ほ ぼ直 線 的 に増 加 し て い る。 す な わ ち,琉 球 一 西 南 日本 弧 の南 東 側(フ ィ リ ピ ン海 側)の 地 帯 が よ り強 く短 縮 して い る 。既 述 のよ うに,四 万 十 帯 の北 側 の地 帯 で明 瞭 な メ ガ キ ン ク帯 が み られ な い こ と も こ の こ とと調 湘 的 で あ る 。 尚, 上 記 の値 は メ ガ キ ンク帯 が外 帯 全 域 に わ た っ て解 析 され て い る わ け で は な い こ と,試 料 ・露 頭 ス ケー ル の キ ン クバ ン ドに よ る短 縮 量 の 見積 りが な され て い な い こ とな どか らキ ン ク変 形 に よ る真 の短 縮 量 よ り小 さ い と考 え られ る 。 上 述 の推 定 で は,(1)メ ガ キ ンク帯 群 に よ る歪 モ ー ドは外 帯 を通 じて一 様 で ほ ぼ平 面 歪 と近 似 で き,鉛 直 方 向(実 際 に は上 方 で あ ろ う)の 伸 長(隆 起)は 無 視 で き る,(2)外 帯 の諸 岩 石 が キ ン ク変 形 に対 して 物 性 的 に一 様 で そ れ らの違 い に起 因 す る歪 量 の違 い は無 視 で き る,な どの点 が前 提 に な って い る 。 現 時 点 で は(1)の 鉛 直 方 向 の 伸 長 を 定 量 的 に求 め るこ とは 困 難 で あ る 。 木 村(1985)が 示 した よ うな九 州,四 国,紀 伊 半 島 で の 南 北性 の 隆起 帯 は,そ の 分布 が 巨大 メ ガ キ ン ク帯 群 の分 布 と重 な る こ とが あ る の で メ ガ キ ン クに伴 う鉛 直伸 長 の産 物 か も しれ な い 。 しか し現 在 の地 層 分 布 ・地 質 構 造 をみ る と,そ の 隆起 は 中新 世 とい う時期 だ けみ れ ば せ い ぜ い1∼2km程 度 の もの で あ る と考 え られ る 。 こ の値 は水 平 方 向 の短 縮 量 に比 較 す れ ば オ ー ダ ー が2ケ タ異 な る 。一 方,上 記 の(2)に つ い て,キ ン ク変 形 が 構 成 岩 石 の物 性 や 異 方 性(面 構 造 の発 達 状 況)に 依 存 して い る こ とは 明 らか で あ る 。 実 際,四 万 十 帯 内 に おい て も構 成 岩 種 や そ の量 比,異 方 性,地 質 構 造 な ど の発 達 の 程 度 に は 違 い が あ る。 また,物 性 の違 い は具 体 的 に は地 層 の伸 長 の差 を もた らす か も しれ な い 。 地 層 の水 平 方 向 の伸 長 は現 実 的 に は あ る程 度 あ っ た と考 え るべ きで,そ れ に起 因す る短 縮 量 の地 域 差 も考 慮 に 入 れ な け れ ば な らな い 。 しか し,メ ガ キ ン ク帯 群 の よ うな ス ケー ル で 第10 図 メ ガ キ ン ク 帯 群 に よ る 地 帯 短 縮 量 の 推 定 例.南 ほ ど短 縮 量 が 大 き い こ と に 注 意.基 準 線 の 端 と端 と を 結 ん だ 方 位 はN75゜Eで,四 国 西 部 の 一 般 構 造 方 向 を 表 す.数 字 は 表2の メ ガ キ ン ク 帯 と対 応 す る.BTL:仏 像 構 造 線,TaF:田 野 々 断 層(MURATA 1982).

日本 海 拡 大 に 伴 う西 南 日本 の 変 形,特 に メ ガ キ ンク 帯 の形 成 とそ の応 力 場 725 これ らの違 い を定 量 的 に表 現 す る こ と は現 時 点 で は 不 可 能 で あ る。 一 方_{,短 縮 量 は 地 帯 と平 行} な 方 向 で も必 ず し も一様 で は な く,例 え ば 同 一 基 準線 上 で も一 般 に 四 国西 部 や九 州 の方 が 四 国東 部 よ り短 縮 量 は大 き い 。 こ の こ とは メガ キ ンク帯 群 の 分布 密 度 の 地域 差 に 良 く 表 現 され て い る 。す な わ ち, メ ガ キ ンク帯 に よ る歪 は九 州 と四国 西 部 と に集 中 し て い て,そ の分 布 は極 めて 不 均 質 で あ る。 IV. 中新 世の 西 南 日本 弧 の 回転 と水 平 バ ッ クル モ デ ル 前 に 述 べ た よ うに,西 南 日本 外 帯 は メ ガ キ ンク帯 群 形 成 に よ って 中新 世 に最 大22%の 地 帯 短 縮 が お こ っ て い る 。 こ の よ うな 地 殻 の 大 歪 変形 は初 期 中新 世 の西 南 目本 弧 の回 転 と 日本 海 の拡 大 の よ うな 大 き な 地殻 変 動 と係 わ りが あ る と 考 え る のが 自然 で あ ろ う(柳 井1986; YANAI 1986)。 そ の 主 た る根 拠 は,(1)同 時 期 で あ る こ と,(2)共 に鉛 直 な 回 転軸 を持 う回転 運 動 で あ る こ とな どを挙 げ る こ とが で き る 。 メ ガ キ ンク帯 形 成 時期(1)は,記 載 の項 で ふ れ た よ う に20∼14Maの 時 間 幅 の あ る時 期 にで きた こ と しか わ か ら な い 。残 留 磁 気 か ら推 定 され た よ うに西 南 日本 弧 が15Ma 前 後 の100万 年 とい う短 期 間 に全 体 と して 時 計 回 りに47。 の高 速 回 転 を した か は,メ ガ キ ン ク帯 の解 析 か らは 判断 で き な い 。古 応 力 の変 遷 吏 か らみ る と,概 ね20Maと14Ma を境 と して 応 力 場(軸 配 置)が 変 化 して い て そ の 間 に軸 配 置 の大 きな 転 換 は なか った ら しい 。 従 って,島 弧 回転 や 背 弧 拡 大 現 象 が 外 力 の加 わ り方 や そ の 変化 に起 因す る と い う 立 場 か らみ る と,一 様 な応 力 場 で あ った20Maか ら14Ma の うち の15Maと い う100万 年 の 問 だ け に それ が 進 行 した こ との理 由が必 要 で あ る 。 こ こ で述 べ た応 力 場 は主 軸 の方 位 で あ って差 応 力値 な どの応 力 の絶 対 値 の議 論 が で きて い な い 。15Maに 差 応 力 が著 し く増 大 して 西 南 日本 弧 が 回 転 しそ の結 果 メ ガ キ ン ク帯 が で きた,と す る の も1つ の考 え で あ ろ う。 西 南 日本 弧 の回 転 が 鉛 直 に近 い 軸 の回 りで の 球 面上 の 回 A B C 第11図 短 縮 量 とそ の 南 北 変 化.仏 像 構 造 線(BTL)付 近 で短 縮 量 は ほ ぼ0に な る. 第12図 短 縮 量 の南 北 増減 を説 明 で き る3つ の モ デ ル.説 明 は本 文 参照.

転 運 動 で あ る こ と(上 記 の2)に 異 論 を もつ 人 は 少 な い と思 わ れ る 。 こ の よ うな 回転 運 動 に伴 って,地 殻 内 部 変 形 の産 物 と して鉛 直 の 軸 を持 つ メ ガ キ ン ク帯 群 が 生 じた とす る の は無 理 の な い解 釈 で あ ろ う。 メ ガ キ ン ク帯 に よ る歪 分 布 か らだ けで は,大 規 模 な 地 殻 の水 平 移 動 が あ った こ とは い え て も,そ の歪 が 生 じる前 の西 南 日本 弧 の位 置 ・形 態 を復 元 す る こ とは で きな い 。 しか し,そ の 歪 分布 を西 南 日本 弧 の回 転 に よ って 説 明 す る こ とは十 分 可 能 で あ る 。第12図 に歪 量 分 布 を説 明 で き る代 表 的 な3つ のモ デ ルA-Cを 示 す 。(A)琉 球 弧 が 西 南 日本 弧 に 対 して 反 時 計 回 りに 回転 した,(B)琉 球弧 は 固 定 して い て西 南 日本 弧 は も と も と複 雑 に入 り くん だ形 状 を持 って い た,(C)西 南 目本 外 帯 だ け短 縮 し回 転 は な か った,で あ る 。 モ デ ルAで は,中 期 中新 世 以 降 沖縄 トラ フ が琉 球 弧 の 回転 を生 む ほ どの背 弧 拡 大 を して い るか,意 見 の 分 か れ る とこ ろで あ る。琉 球 弧 は反 時 計 回 りに180回 転 した とす る古 地 磁 気 学 の考 え(三 木 ほ か1987)と, 沖 縄 トラ フ に沿 う実 質 的 な拡 大 は ま だ お こ っ て い な い とす る海 洋 地 質(小 林 ・中村1983)な どか ら の見 解 とが あ る 。本 論 で は,小 林 ・中村(1983)の 考 察 に従 い,沖 縄 トラ フ に沿 う拡 大 は軽 微 で 琉 球 弧 は殆 ど 回 転 して い な い,す な わ ち 琉 球 弧 は 中新 世 以 降 ア ジ ァ 大 陸 に対 して 固定 して い る と仮 定 し西 南 日本 弧 の回 転 を ア ジ ァ大 陸 に対 す るそ れ と して 考 え る こ と にす る 。現 在 の 琉 球 一西 南 日本 弧 の基 盤 地 質 構 造 お よび の 軸 軌 跡 が 大 き くみ て スム ー ズで あ る こ とな どか ら判 断 して,モ デ ルBの 可 能 性 は小 さ い 。 モ デ ルCの 難 点 は,変 形 に よ っ て生 じる失 われ た 地 域(第12図C中 の斜 線 部)に 該 当 す る地 質 体 を求 め に くい こ とで あ る 。 以 上 の考 察 か らみて,メ ガ キ ン ク帯 群 が 琉 球 弧 一 ア ジア 大 陸 に対 す る 時 計 回 り回転 に よ っ て で き た西 南 日本 弧 地 殻 内部 の圧 縮 変 形 の産 物 で あ る,と す る のが 最 も あ りえそ うで あ る。既 に 述 べ た よ うに,メ ガ キ ンク帯 を形 成 した古 応 力 場 は σ2軸 が ほ ぼ鉛 直 で σ・軸 軌 跡 が現 在 の地 帯 の伸 び 方 向 と平 行 で あ った 。従 っ て,西 南 日本 弧 を 反 時計 回 りに戻 せ ば の 軸 軌 跡 は現 在 の も の よ り直 線 的 に な る こ と も この こ とを支 持 して い る 。 島弧 平 行 の の 軸 軌 跡 を生 じか つ 島弧 の外 部 回 転 を起 こ す外 力 と して は,島 弧 平 行 の水 平圧 縮 が最 も考 え や す い 。YANAI (1986)は,琉 球 一 西 南 目本 弧 の 曲 が りが鉛 直 な 回転 を 持 つ 両 弧 を両 翼 とす る 開 い た 大摺 曲 に 比 較 で き,こ の 大 摺 曲 は 両 島 弧 の 伸 び に 平 行 な水 平 圧 縮 に よ るバ ッ ク リン グ に よ って 説 明 で き る と考 え た (第13図)。 す なわ ち,西 南 日本 弧 は 少 な くと もそ の地 殻 表 層 部 に関 す る 限 り,島 弧 に 平 行 な 水 平 圧 縮 が 直 接 の原 因 とな っ て回 転 した 可 能 性 が 大 き い 。 メ ガ キ ンク帯 群 は こ の 水 平 圧 縮 に よ る鉛 直バ ック ル 大 摺 曲 の "intrados"の 部 分 で の強 い圧 縮 に よ って,ま た 日本 海 は"extrados"で の"展 張"と 開 い た ス ペ ー ス を埋 め る こ とに よ りで きた もの と考 え られ る 。 こ の大 摺 曲 の ヒ ン ジ部 を正 確 に求 め る こ と は難 しい が,前 に 述 べ た メ 第13図 水 平 バ ッ ク ル モ デ ル ・ 地 帯(琉 球 一 西 南 日本 弧)平 行 な 圧 縮(A)の 結 果,始 め に 初 期 平 行 短 縮(B)が 起 こ り(cf. HARA & PAuLITSCH 1971),そ の 後,メ ガ キ ン ク 帯 群 形 成 に よ っ て 内 側 が 短 縮 し な が ら 弧 が 回 転 す る(C).メ ガ キ ン ク 帯 群 の 方 位 はB の 段 階 で 決 ま り,地 層 が 回 転 し っ つ 弧 の 外 部 回 転 が 起 こ る と考 え ら れ る.実 際 の 回 転 で は,琉 球 弧 は 固 定 端 と な り 西 南 日 本 弧 の み 時 計 回 り 回 転 し た 。 MKB:メ ガ キ ン ク 帯.

日本 海 拡 大 に伴 う西 南 日本 の変 形,特 に メ ガ キ ン ク帯 の形 成 と そ の応 力 場 727

ガ キ ンク帯 群 の歪 集 中(不 均 質 性)お よび 地 帯 の 一般 トレ ン ドの 変化 な どか らみ て,豊 後 水 道 と九 州 南 部 の2カ 所 に存 在 す る と考 え られ る。 前 に も述 べ た よ うに,仏 像 構 造 線 な どの マ ー カ ーや 構 造 走 向 の方 位 変 換 点 は豊 後 水 道 と九 州 南 部 と に あ る 。 中 国地 方 で は,OTOFUJI & MATsuDA (1984)に よ って 田万 川 町 以 東 で古 地 磁 気 偏 角 が求 め られ て い て,顕 著 な回 転 が起 こ った こ とが示 され て い る の で,豊 後 水 道 か ら延 長 され る ヒ ンジ面 の トレー ス はそ の西(萩 一 山 口 あた り)を 通 る と推 定 され る 。 九 州 南 部 で は,現 在 の地 層 分 布,地 質 構 造 をみ る と,北 薩 屈 曲,野 尻 屈 曲 と され た とこ ろ(北 薩 一 野 尻 メ ガ キ ン ク帯)を 連 ね た 線 (ゾ ー ン)あ た りが そ の有 力 な 候 補 で あ ろ う。 こ の2つ の ヒ ンジ を,こ こ で は豊 後 ヒン ジ,紫 尾 山一 野 尻 ヒ ン ジ と呼 ぶ 。 こ の よ うな1,000kmの 広 が りのバ ッ クル 大 回 転 はYANAI (1986)に よ っ て は じめ て考 察 され た も の で,水 平 面 内 で の 回転 とい う意 味 で そ の力 学 プ ロセ スを"水 平 バ ック ル"モ デ ル と呼ぶ(柳 井1988)。 す な わ ち,西 南 日本 弧 は水 平 面 内 のバ ッ ク リン グに よ って 時 計 回 り回転 した 。 こ の結 論 は,ア ジ ァ大 陸 側 か らの ア セ ノス フ ェ ァ の"押 し"に よ って 本 州 弧 が 回 転 した とす る説(“rear push model"; OToFuJI et aJ.1985)と は 一見 著 し く対 立 す る よ うに見 え る 。 メ ガ キ ンク帯 群 は西 南 日本 弧 の 地 殻 表 層 部 に発 達 した もの で あ る 。 メ ガ キ ン ク帯 群 が 発 達 す る地 殻 表 層 部 に 関 す る 限 り,そ れ を作 っ た外 力 は 島弧 と平 行 に 働 い た こ とは 間違 い な い 。 しか し,地 下 深 部 で はOTOFUJIら が推 論 した よ うな ア セ ノス フ ェ ア の流 動 や 沈 み込 み ス ラ ブ か ら もた らされ る構 造 性反 転 流 が 島 弧 と直 交方 向 に働 い て い た可 能 性 は 十 分考 え られ る。 こ の リ ソス フ ェ ア とア セ ノス フ ェ ア との"二 層 応 力 構 造"や 島弧 平 行圧 縮 の 原 因 に つ い て は,別 の機 会 に 考 察 した い。 V. お わ り に 本 論 で は,筆 者 が見 い だ した メ ガ キ ン ク帯 の幾 何 学 か ら西 南 日本 弧 の応 力場 と歪 場 を求 め,そ の結 果 に 基 づ き西 南 日本 弧 の 回転 にっ い て の力 学 モ デ ル を示 した 。 そ の 際 全 回転 角 を古 地 磁 気 デー タ に依 存 した 以外 全 て の基 礎 的 デ ー タ は構 造 地 質 学 的 に得 られ た もの で 他 分 野 とは独 立 で あ る 。 こ の モ デ ル の よ うに, 島弧 回転,背 弧 拡 大 現 象 を メ ソ ス ク ピッ クな 摺 曲 の力 学 ・運 動 学 に 相似 させ て考 察 した例 は余 りな い 。 今 後 は 島弧"摺 曲"の メ カ ニ ズ ム,プ ロ セ スの 定 量 的 な 吟 味 が な され な け れ ば な らな い 。 ま た,最 近 西 南 日 本 内帯 美 濃帯 で 明 らか に され た 屈 曲構 造(小 坂1987;狩 野 ほ か1987)も 併 せ て解 明 して い か ね ば な ら な い 。 これ ら内 ・外 帯 の屈 曲 構 造 は,古 くか ら根 尾 の対 曲,北 薩 の屈 曲 と して 代 表 され,指 摘 され て き た 西 南 日本 先 新 第 三系 の重 大 な基 本 構 造 で あ る 。 共 に 日本 海 の 拡 大 に 関連 して で き た もの で あ ろ う。 残 念 な が ら紙 面 の都 合 もあ り本 論 で は,東 北 日本 弧 の反 時 計 回 り回 転 や 赤 石 山 地 一 関東 山 地 で の い わ ゆ る逆 屈 曲 の 問題 は扱 わ れ て い ない 。当時 のサ ブ ダ ク シ ョン帯 の性 格,伊 豆 一 小笠 原 弧 や フィ リ ッ ピ ン海 の構 造 な ど, 島弧 前面 で の で き ご とにつ い て も言 及 で きな か った が,こ れ らに つ い て稿 を改 め て考 察 す る予 定 で あ る・ 最 後 に,琉 球 一 西 南 日本 弧 の 曲が りが"軟 らか い"漸 移 的 な も ので あ る とす る と,弧 の 回転 角 の地 域 的 変 化 は古 地磁 気 の 資料 に も 当然 示 され る はず の も ので あ る。 残 念 な が ら,九 州 で の 古 地磁 気 の デ ー タ が 少 な い た め この 問題 に つ い て十 分 に吟 味 で き ない 。KAWAIetal.(1971)に よ れ ば,北 九 州 で は偏 角 の違 い は 小 さい よ うで,そ の 回転 角 度 も本 論 で述 べ た バ ックル 大 摺 曲 の形 態 か ら予 想 され る 量 と合 致 す る 。 島 弧 の 大 変形 の幾 何 学 ・運 動 学 を さ らに細 か く吟 味 す る とい う意 昧 か ら,西 九 州佐 世 保 一 野 島 層群 中 の火 山 岩 類 な どを 用 い た古 地磁 気 の測 定 を強 く希 望 した い 。 謝 辞 本 研 究 にお い て は,東 京 大 学 濱 田 隆 士教 授,中 村 保夫 助 教 授,静 岡大 学 狩 野 謙 一 助 教 授,日 本 大 学 小 坂 和 夫 助 教 授 には,研 究 の当 初 よ り貴 重 な 議 論 を 受 け て き た。 厚 くお礼 申 し上 げ ます 。

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