3−1−1 庄内平野東縁断層帯

庄内平野東縁断層帯で参考もしくは引用する文献として以下のものを収集した。これらの文献によれば庄内平野の東縁では著しい地層・地形の変形が知られている。トレンチ調査によって断層活動によって完新世の地層が切られていることが確認され、庄内平野東縁断層帯は第四紀を通じて繰り返し活動していることは確実である。

(1)池辺 穣・大沢 禾農・井上寛生(1979):酒田地域の地質.地域地質研究報告(5万分の1図幅),地質調査所, 42p.

(2)土谷信之・大沢 禾農・池辺 穣(1984):鶴岡地域の地質.地域地質研究報告(5万分の1図幅),地質調査所, 77p.

(3)大沢 禾農・土谷信之・片平忠実(1986):清川地域の地質.地域地質研究報告(5万分の1図幅),地質調査所, 61p.

(4)佐藤比呂志(1986):東北地方中部地域(酒田−古川間)の新生代地質構造発達史.東北大学地質古生物学教室邦文報告,88,1−45.および89,1−32.

(5)粟田泰夫(1988):東北日本弧内部内帯の短縮変形と太平洋プレートの運動.月刊地球,10,586−591.

(6)鈴木康弘・池田安隆・渡辺満久・須貝俊彦・米倉伸之(1988):トレンチ発掘による明治27年庄内地震の再検討.地震学会講演予稿集,33,4−5.

(7)鈴木康弘・池田安隆・渡辺満久・須貝俊彦・米倉伸之(1988):1987年庄内平野東縁・観音寺断層(北境地区)トレンチ調査.活断層研究,5,77−81.

庄内平野東縁の観音寺断層を酒田市北境地区でトレンチ調査を行った。トレンチ両側壁面には2条の断層(F1,F2)が確認された。

このトレンチ調査によって明らかになった成果は以下の4点である。

1)庄内平野東縁の地下構造が逆断層であることを示唆している。

2)低断層崖は人工的に後退させられていた。

3)断層(F1)が切っている土器包含層から約3,500年前以降に断層は活動している。

4)庄内地震時にこの場所に地表地震断層は出現しなかった。断層は地下深部でのみ活動し地表までは到達しなかったと推定される。

図3−1−1 北境地区トレンチ断面図

(8)鈴木康弘・池田安隆・渡辺満久・須貝俊彦・米倉伸之(1989):庄内平野東縁における完新世の断層活動と1894年(明治27年)庄内地震. 地震, 42, 151−159.

庄内平野東縁に位置する観音寺断層の最近の活動を明らかにするため、トレンチ発掘調査と被害地震の記録の再検討を行い、以下のことが明らかとなった。

1)2,500y.B.P.以降1894年以前に少なくとも1回、地表に断層変位を伴う地震が起きている。

2)1894年の庄内地震の際には、少なくともトレンチ地点では地表付近に断層変位は生じなかった。

3)被害地震の分布の特徴から、1894年の庄内地震は観音寺断層の活動によるものである。このときは地表までは断層変位は到達しなかった。

4)2,500y.B.P.以降〜1894年以前の地震の年代、歴史記録の対比については特定されないが、歴史地震のうちで可能性のあるものは850年の地震である。

5)上記2つの地震の年代から推定される観音寺断層を震源とする地震の再来周期は2,500年より短い。

図3−1−2 北境地区トレンチ壁面スケッチおよび年代値

(9)長谷川昭・堀内茂木・堀修一郎・稲盛隆穂・仁田交市・佐藤俊也・橋本恵一・長谷川武司・大桑英治・佐藤孝雄(1989):1894年庄内地震震源域における反射法探査実験, 地震学会秋季大会予稿集,207.

1894年庄内地震震源域において反射法地震探査を行った。小藤(1896)による推定地震断層を横切る最上川堤防沿いの測線における記録断面では推定地震断層との対応は明らかでない。活断層を横切る八幡町平沢の測線では活断層の位置付近を境に反射波の出現の様子が異なる

(10)鈴木康弘(1989):庄内平野東縁における活構造の特徴.地理予,36.

庄内平野東縁においてはほぼ南北に走る活断層が分布している。当地域は北部・中部・南部で地殻変動の様子が異なる。

北部地域はこれまでに報告されている顕著な活断層変位地形以外に、これらより低地側(西側)に伏在活断層が推定される。

中部地域は低地側低下の活断層が複数あって雁行している。このうち最も西側に位置するものは最も活動度が高いと考えられる。断層の形態は比較的低角な逆断層と考えられ、変位量は南方で漸減する。

南部地域には明瞭な断層変位地形は認められず、活断層の存在は推定されない。

(11)鈴木康弘(1990):庄内平野東縁における精密図化による長波長変化の抽出, 活断層研究, 8, 81−89.

精密図化機を用いて空中写真測量を行い、1/5,000の地形図化と断面測量を行い活構造の検討を行った。その結果これまで明らかになっていなかった幅数百m〜千数百mの長波長変形がとらえられた。地表部に顕著な断層崖を伴わず従来地形的な断層が認められない地点でも、地表をブロードに褶曲させたり、扇状地面が数百mの波長で上に凸型を示したりする変形をとらえることができ、その傾斜変換点や遷緩点は低断層崖や撓曲崖に連続することが確認された。これらの変形は潜在する断層の変位によって生じていることを示唆する。

(12)横倉隆伸・宮崎光旗・加野直巳・山口和雄(1992):反射法深部地殻探査 東北地方(T)酒田東方における実験結果.地震学会予稿集,17.

(13)鈴木康弘・池田安隆・渡辺満久・松尾 稔(1994):庄内平野東縁における完新世の断層活動と地震周期.地震,2,47,253−262.

断層を挟んだ2地点でボーリング調査を実施し、庄内平野東縁断層の完新世における活動時期を検討した。結果は以下の通り。

1)庄内平野東縁断層は完新世において地表地震断層を出現させるような地震を繰り返し発生させている。

2)地表地震断層を出現させた最も新しい地震は2,500年前以降に起きている。

3)2,500年前より前にも断層活動が少なくとも2回確認される。ひとつの活動時期は5,500〜4,300年前である。地層の堆積状況から4,300〜4,500年前の可能性が高い。

4)6,000〜6,300年前頃にも断層が活動した可能性が高い。

5)地震の発生周期は約2,000年と推定されるが、この他に完新世の地震活動がある可能性は残されており、周期が短縮される可能性は高い。

6)この周期は東北日本内陸部や火山フロント沿いに比べて短い。

7)1894年の庄内地震の際に地表地震断層が現れなかったことからこの地震で地殻歪が解消されたかは疑問が残る。

図3−1−3 ボーリング柱状対比図

図3−1−4 地震再来周期

(14)太田陽子・澤祥・渡辺満久・鈴木康弘・吾妻崇・田力正好・松多信尚・広内大助・尾高潤一郎・愛宕誠治・川瀬久美子(1995):庄内平野東縁,松山断層(新称)トレンチ調査に基づく古地震の復元−予報−.地球惑星科学関連学会合同大会予稿集, 39.

庄内平野東縁の松山断層においてトレンチ調査を行った。朴の木沢地点のトレンチにおいて少なくとも3回の古地震を読みとることができた。3回のイベントの時期は14C年代は測定中であるので現段階では不明であるが、おそらく更新世後期ないし完新世初期以降に東上がりの断層低角逆断層の活動が繰り返されたものと考える。1894年の庄内地震による変形を示す試料はなく、庄内地震の震源断層については決定できない。

図3−1−5 朴の木沢トレンチ南壁東端スケッチ

(15)由田恵美・長谷見晶子・佐藤丈晴・堀修一郎・河野俊夫・長谷川昭・稲盛隆穂・山中宏明(1995):庄内平野東縁における浅層反射法による調査. 地球惑星科学関連学会合同大会予稿集,635.

庄内平野東縁で浅層反射法を行い、地下構造に断層活動による影響があるかどうかを調べた。探査の結果西へ45°で傾斜する面がとらえられた。この面は庄内層群の内部境界面と思われ、断層と思われるものは見えなかった。

(16)小松原 琢(1995):庄内平野北部東縁における第四紀地殻変動に関する露頭資料.日本地理学会予稿集,230.

庄内平野東縁・出羽丘陵周辺において中期更新世以降の活構造の活動に関連するいくつかの露頭を見いだし、構造発達史の関する考察を行った。これらの露頭の観察から庄内平野東縁部・生石断層系北部(相沢川以北)の活動は前期更新世後期ないし中期更新世初頭に始まっていると推定される。

(17)小松原 琢(1996):庄内平野北部東縁で見い出された活褶曲の変位形態の変化について.季刊地理学,48,195.

庄内平野東縁部には、東から青沢断層群−青沢複背斜(A−A)、酒田衝上断層群−北俣背斜(S−K)、生石断層−平田背斜(O−I)の3つの逆断層−背斜構造が並走する。東側の逆断層−背斜構造ほど活動の開始時期、最も活発な時期とも古くなる。O−Iのような新期の構造では新期の堆積物ほど背斜軸が西に位置し、西が急傾斜をする非対称型を示す。A−Aのように活動が減衰傾向にある構造では地下深部の逆断層運動を反映したブロードな変形が卓越する。S−Kは両構造の中間に位置づけられる。

(18)澤祥・関口辰夫・太田陽子・渡辺満久・鈴木康弘・山田啓二(1996)

米軍撮影空中写真から作成した大縮尺地形図に表現された松山断層(庄内平野東縁活断層系)の新期断層変位.地理予,50.

地形改変の少ない1948年米軍撮影空中写真(1/16,000)を使用して解析図化機により1/1,000地形図を作成した。トレンチ調査により確認された活断層の数100m西側の沖積面上に松山断層の走向とほぼ平行した東隆起で凸状の微妙な傾斜変換部が確認された。この傾斜変換部は数千年前程度の沖積面を変形させるので松山断層の最新の撓曲変位を反映したものと考えられる。しかし、長さ数10m〜100m程度につき比高1m前後なので、圃場整備後の現在の地形を断面測量しても認定は困難である。

図3−1−6 作成した大縮尺地形図および地形断面図

(19)太田陽子・澤 祥・鈴木康弘・渡辺満久(1996):試錐調査から見た庄内平野東縁活断層系の第四紀後期の活動,松山断層:竹田地区.日本第四紀学会講演要旨集,26,106−107.

(20)澤 祥・太田陽子・渡辺満久・鈴木康弘(1997)

庄内平野東縁の活断層トレンチ調査とその意義−松山断層と観音寺断層−.地震学会講演要旨集.

庄内平野東縁の活断層における、松山断層を横切る完新世段丘2箇所のトレンチ調査、活向斜変形した沖積面上で竹田地区試錐調査、観音寺断層下盤側での関地区試錐調査を行った。

朴の木沢トレンチにおいて6,000年前以降の地層中の断層活動の証拠と1894年庄内地震の変位は発見できなかったが、東上がりの逆断層が確認され、最新活動時期は約8,000〜7,000年前であることが明らかとなった。

竹田地区試錐調査の結果、横根山東麓に完新世に活動を継続する逆断層が新たに推定された。

関地区試錐調査により断層低下側の顕著な相対的沈降が明らかとなった。

図3−1−7 朴の木沢トレンチ南壁主要部スケッチおよび年代測定結果

(21)小松原 琢(1997):庄内堆積盆地東部の上部第四系とその地殻変動史.地質調査所月報,48,10,537−565.

東北日本の庄内堆積盆地東部には、高い活動度を有する逆断層−褶曲構造が発達する。

丘陵地域では、丘陵頂部を覆う礫層は約16−40万年、河成段丘面のうち、特に広く発達する3つの段丘面、中位1段丘面、中位2段丘面および低位1段丘面の年代はそれぞれ13万年前、約7−13万年前、約2万年前と編年された。

庄内堆積盆地東部には東側から順に青沢断層群、酒田衝上断層群および生石断層群の3つの大規模な南北走向の逆断層が平行する。これら3つの断層の第四紀後期における変位速度は1mm/yrないしそれ以上に達する。また、これらの構造の活動開始期は、青沢断層群が鮮新世末期、酒田衝上断層群が前期更新世、生石断層は中期更新世であり、前期更新世以降、逆断層−褶曲帯の前面は盆地側に向かって移動している。庄内盆地東部では、構造の前面に新たな構造が形成された後にも、既存の構造の活動は減衰せず、長時間にわたり複数の並走する構造が同時重複的に活動している。このため、庄内堆積盆地の逆断層−褶曲構造帯の活動は、第四紀前期以降加速している。

図3−1−8 庄内堆積盆地東部地域の地質図

図3−1−9 庄内堆積盆地北東部の地形学図(1)

図3−1−10 庄内堆積盆地北東部の地形学図(2)