前弧海盆形成過程から読み解く，プレート沈み込み運動像

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房総半島はプレート沈み込み境界に位置し，沈み込み帯を構成する典型的な一連の地質体から成る．本研究では，房総半島の前弧海盆（房総前弧海盆）を研究対象として，地質学的・工学的手法を用いてその特徴を統合的に検討し，プレート沈み込み運動との関連が指摘される前弧海盆の形成過程を明らかにした．令和2年度の目標は，前年度の研究結果を踏まえ，房総前弧海盆全域の構造発達過程を考察するとともに，フィリピン海プレートの沈み込み運動に対する前弧海盆の造構応答を評価することであった．テクトニックな側方応力を受けない堆積盆においては，地層の上載圧によってのみ圧密が進行するが，沈み込み帯に形成される前弧海盆のように堆積時に側方圧縮を受ける堆積盆では，圧密過程が異なると考えられる．そこで，圧密異方性を明らかにすべく圧密試験を行ったところ，堆積層理面と平行する方向の圧密降伏応力が直交方向とほぼ同じか，それより大きくなる結果が得られた．上載圧のみが作用する堆積場を仮定したときの鉛直方向に対する水平方向の圧密降伏応力は，約0.5-0.8倍とされているため，上載圧以外の要因が水平方向の圧密に影響を与えている可能性が示された．本研究により見いだされた房総前弧海盆の圧密特性は，大規模地質境界（黒滝不整合）形成後の上位層群の埋没深度の違いを反映していると考えられ，房総前弧海盆では東西で埋没速度および埋没深度が異なっていたと考えられる．先行研究では，フィリピン海プレートの沈み込み方向の角度や固着域の違いにより，房総半島の隆起速度に違いが生じるとされ，本研究で明らかにされた房総前弧海盆形成過程モデルが，フィリピン海プレートの沈み込み運動を反映していることを示唆している．広域な研究領域に対し多角的な検討を試みたことで，フィリピン海プレートの沈み込み方向変遷が，房総前弧海盆の埋没様式に影響を与えていたという新しい知見を得た．