信濃川東側の東山丘陵の地質構造と新潟中越地震との関係
信濃川の東側に沿って,幅15-20kmの丘陵が北北東−南南西方向に連続している.この丘陵は全体として魚沼丘陵と呼ばれるが,ここでは丘陵を横切る魚野川の北側を東山丘陵,南側を魚沼丘陵と呼ぶ.2つの丘陵の東側には越後山地が分布し,丘陵と山地の間には六日町盆地と呼ばれる北北東−南南西方向の低地が形成されている.
東山丘陵・魚沼丘陵は新第三紀及び第四紀の褶曲した地層からなる隆起帯である.そこに分布する地層は大部分が海成層であるが,最も若い魚沼層は鮮新世末から第四紀に堆積した内湾から平野の堆積物からなる.これらの地層の年代から,東山丘陵・魚沼丘陵は最近約200万年以降に海から陸地になり現在の山地へと隆起を続けてきたことがわかる.今回の新潟中越地震はこれらの丘陵の下で発生していることから,丘陵を隆起させてきた地殻変動の一つであると考えられる.
一方,東側の越後山地は新第三紀の海成層がほとんど分布せず,大部分が陸地であったと考えられている.越後山地の中にも北西−南東方向に伸びる前期中新世の沈降帯と隆起帯があり,隆起帯には先新第三系が,沈降帯には中新世の火砕岩類が分布している.
東山丘陵・魚沼丘陵と越後山地の境界は新発田−小出構造線と呼ばれ,六日町盆地から新潟県北東部の新発田付近まで連続する.この断層は2000-1500万年前に日本海が拡大する際に形成された,丘陵側(北西側)が沈降する正断層で,東側の陸域と西側の海域の境界となっていた.約200万年前に東西圧縮応力が強くなることによって,かつての正断層が逆断層として再活動し,その運動によって丘陵が隆起してきたと考えられる.
東山丘陵・魚沼丘陵に分布する新第三紀の地層は大きく褶曲しているが,褶曲構造の特徴は場所によって大きく変化する.
最も南側の魚沼丘陵は比較的単純な背斜構造で,背斜の東側の地層が急傾斜することから,西傾斜の逆断層運動によって隆起したと考えられる.一方,長岡市街の東方から北側の東山丘陵を形成する背斜構造は西側の地層が急傾斜することから,東傾斜の逆断層が伏在している可能性が高い.両者の境界は褶曲の数が多く,複雑な地質構造を持つ.
越後山地の北西−南東方向の構造境界(隆起帯と沈降帯の境界)の北西延長上では,褶曲軸が曲がったり,不連続になったりしており,褶曲構造の不連続線として長岡の西側まで連続して追跡できる.このことは,越後山地の基盤構造が地下深部の構造として北西側に連続していることを示唆している.
今回の新潟県中越地震の震源域は,魚沼丘陵の北部から東山丘陵の南部にまたがり,西傾斜の逆断層から東傾斜の逆断層に地質構造が移り変わる境界部に位置する.丘陵内の褶曲構造も複雑であることから,震源域の断層の形態も複雑であると考えられ,それが多くの余震が発生する一因となっている可能性が高い.また,震源域の南縁と北縁は越後山地から伸びる北西−南東方向の構造境界線上に位置し,震源域の形成に影響を与えているように見える.
今後,余震の分布が精度よく明らかになれば,地質構造と地震との関係がよりはっきりすると期待される.