北條 愛 氏　（地球惑星科学専攻）
付加体中メランジュの砂岩にみられる破砕流動

2007年10月10日

　　構造性メランジュの形成は沈み込みプレート境界において
　非常に重要なプロセスだと考えられるにもかかわらず、その
　過程についてはいまだに解明されていない点も多い。これ
　まで、岩石の中でも堆積物からの続成過程や固結後の変形に
　付いて理論・実験を通して多く検討されてきたのは砂岩で
　あることから、本研究では過去のプレート境界で形成された
　テクトニックメランジュ中の砂岩に注目し、その変形履歴を
　明らかにすることで沈み込み帯における堆積物の岩石化
　プロセスの推定を試みた。
　　調査地域は白亜系〜古第三系四万十帯に属する徳島県
　牟岐メランジュで、これまでの研究でテクトニック
　セッティングや最高被熱温度が推定されており、底付け
　付加によって形成されたテクトニックメランジュと考えられ
　ている（Ikesawa et al., 2003, Matsumura et al., 2005）。
　また、発見されたシュードタキライトは、牟岐メランジュが
　プレート境界の断層岩であることを強く示唆している
　（Kitamura et al., 2005）。牟岐メランジュは最高被熱温度の
　違いから2つのパート（Ｌｏｗｅｒ：130-150℃、Ｕｐｐｅｒ：
　180-200℃）に分けられ、さらに断層によって合計6枚のスラスト
　シートに区分されている。全てのシートに存在する、砂岩
　ブーディンが発達した黒色頁岩基質のメランジュの中から
　露頭を選び、露頭スケールでの観察と変形ファブリックの測定、
　さらに採取したサンプルを用いて砂岩ブーディン内部の観察と
　粒度分布測定およびEPMAを用いた分析を行うことで砂岩の変形
　と岩石化過程を検討した。
　　観察より、メランジュ中にはm-μmオーダーで複合面構造が
　発達し、鉱物脈・圧力溶解劈開・web structure（脆性破砕に
　よって形成される黒色の帯状組織）が存在することを確認した。
　また、ブーディン内部で砂岩がブロック化している様子が観察
　された。組織どうしの切断関係より、ブロック化が砂岩の固結
　後に起こっていることがわかったため、ブロックの隙間を埋める
　暗色層に注目してさらに詳しく観察・分析を行った。暗色層に
　含まれる粒子について粒度分布測定を行ったところ、フラクタル
　分布を示す結果が得られた。また、SEMを用いた観察により、
　これらのブロックおよび粒子はシャープな破断面と稜をもつこと
　がわかった。さらに、暗色層とブロックについてEPMAを用いて
　組成分析を行った。これらの分析結果より、この暗色層は破砕
　流動（cataclastic flow）に伴って形成されたものと考えられる。
　これは、一度固結した砂岩内部で再度脆性破壊が起こっている
　ことを示している。