横ずれテクトニクス

横ずれテクトニクスまたはレンチテクトニクスは、地球の地殻（およびリソスフェア）内の横方向（水平方向）の動きが支配的なテクトニクスの一種です。横ずれテクトニクスのゾーンが2つの構造プレートの境界を形成する場合、これはトランスフォームまたは保存プレート境界として知られています。横ずれテクトニクスの領域は、ステップオーバー、リーデルシアー、フラワー構造、横ずれデュプレックスなどの特定の変形スタイルによって特徴付けられます。横ずれゾーンに沿った変位がゾーン自体との平行性から逸脱する場合、その逸脱の方向に応じて、スタイルはトランスプレッションまたはトランステンションになります。横ずれテクトニクスは、海洋および大陸のトランスフォーム断層、斜め衝突ゾーン、大陸衝突ゾーンの変形前線など、いくつかの地質環境の特徴です。^{[1] [2]}

横ずれ断層帯が形成されると、通常は互いにずれた複数の独立した断層セグメントとして形成される。隣接するセグメントの端の間の領域は、ステップオーバーと呼ばれる。右横ずれ断層帯の場合、2 つのセグメント上の動きがオフセットゾーンの伸長変形につながるため、右ステップのオフセットは伸長ステップオーバーと呼ばれ、左ステップのオフセットは圧縮ステップオーバーと呼ばれる。活発な横ずれ断層システムの場合、オフセットが大きすぎない場合、地震による破壊が、介在するステップオーバーを越えて 1 つのセグメントから別のセグメントにジャンプする可能性がある。数値モデル化により、少なくとも 8 km、場合によってはそれ以上のジャンプが可能であることが示唆されている。これは、2001 年の崑崙地震の破壊が伸長ステップオーバーを越えて 10 km 以上ジャンプしたという証拠によって裏付けられている。^[3]横ずれ断層帯の破壊中に生じるステップオーバーの存在は、地震破壊中の超剪断伝播（ S波速度を超える伝播）の開始と関連している。^[4]

横ずれ断層形成の初期段階では、基盤岩内の変位により、上部の被覆層内に特徴的な断層構造が形成される。これは、堆積が継続している領域内に活発な横ずれ帯がある場合にも当てはまる。ひずみレベルが低い場合、全体的な単純せん断により、一連の小さな断層が形成される。R せん断と呼ばれる支配的な断層は、同じせん断方向で、下にある断層に対して約 15° の位置に形成される。R せん断は、次に、主断層トレースに対して約 75° の位置に形成される 2 番目の R' せん断によって連結される。^[5]これらの 2 つの断層の方向は、被覆層シーケンスのベースに適用された変位によって引き起こされる単純せん断ひずみ場と関連する瞬間ひずみ楕円の短軸に対して 30° の共役断層セットとして理解できる。さらに変位すると、リーデル断層セグメントは、貫通断層が形成されるまで完全に連結される傾向がある。この連結は、全体の剪断方向に対してR剪断とほぼ対称的な「P剪断」と呼ばれる一連の剪断の発達とともに発生することが多い。^[6]やや斜めのセグメントは、螺旋形状でカバーシーケンスの基部にある断層に下向きに連結する。^[7]

詳細には、地表の多くの横ずれ断層は雁行状または編組状のセグメントで構成されており、多くの場合、おそらく以前に形成されたリーデルせん断から継承されたものです。断面では、変位は主に逆または正のタイプであり、断層全体の形状がトランスプレッション（つまり、小さな短縮成分を含む）かトランステンション（小さな伸長成分を含む）かによって異なります。断層は基盤で下向きに1本のストランドに結合する傾向があるため、その形状からこれらはフラワー構造と呼ばれています。主に逆断層である断層帯は正フラワーと呼ばれ、主に正オフセットである断層帯は負フラワーと呼ばれます。このような構造、特に正フラワーと負フラワーが同じ断層の異なるセグメントで発達している場合の特定は、横ずれの信頼できる指標と見なされています。^[8]

横ずれ断層デュプレックスは断層の段差領域で発生し、レンズ状のほぼ平行な馬の列を形成します。これらは通常大きな変位を伴う2つ以上の大きな境界断層の間に発生します。^[9]

理想的な横ずれ断層は垂直に傾斜した直線を描き、水平方向の動きのみを持つため、断層の動きによる地形の変化はありません。実際には、横ずれ断層が大きく発達するにつれて、その挙動は変化し、より複雑になります。長い横ずれ断層は、主断層の方向に沿った断層面が間隔を置いて並ぶ階段状の軌跡を描きます。^[10]これらの平行でない区間は、最初はオフセットによって分離されていますが、長い時間をかけて、横ずれ変位に対応するためにステップオーバーによって接続されることがあります。^[9]長い横ずれ区間では、断層面が曲がり始め、ステップオーバーに似た構造が生じることがあります。^[11]

右ステップオーバー（またはオーバーステップ）での横ずれ断層の右横ずれ運動は、沈下帯、局所的な正断層、およびプルアパート盆地によって特徴付けられる伸張性の屈曲を引き起こす。^[9]伸張性デュプレックスでは、正断層が垂直方向の動きに対応し、負の起伏を作り出す。同様に、右引断層での左ステップは収縮性の屈曲を生み出し、これにより、局所的な逆断層、プッシュアップゾーン、および褶曲によって示されるステップオーバーが短縮される。^[11]収縮性デュプレックス構造では、隆起プロセスのエネルギー効率が高いため、逆断層は褶曲されるのではなく垂直方向の変位に対応する。^[11]

横ずれデュプレックスは受動的な構造であり、プレート運動による応力ではなく、境界断層の変位に反応して形成される。^[10]各馬の長さは、境界断層面の間隔の半分から2倍まで変化する。岩石と断層の特性に応じて、デュプレックスは異なる長さの比率を持ち、大きなオフセットまたはわずかなオフセットで発達するが、ほぼ直線の断層セグメントで発達するデュプレックス構造を観察することは可能である。^[11]デュプレックスの動きは不均一である可能性があるため、個々の馬は水平軸で回転する可能性があり、その結果、シザー断層が形成される。シザー断層は、馬の一方の端で通常の動きを示し、もう一方の端で逆方向の動きを示す。^[11]横ずれデュプレックス構造は垂直方向の動きよりも水平方向の動きが大きいため、垂直投影ではなく地図上で観察するのが最適であり、メイン断層が横ずれ運動をしていることを示す良い指標となる。^[9]

横ずれデュプレックスの例は、ニュージャージー州ランバートビル岩床で観察されている。^[12]この地域の2つの主要な断層であるフレミントン断層とホープウェル断層は、地域の伸張に対応するために3kmの傾斜ずれと20kmを超える横ずれ運動を経験している。デュプレックスを形成する馬と解釈されるレンズ状構造をたどることが可能である。^[12] 3M採石場で観察されたレンズ構造は、長さ180メートル、幅10メートルである。主要なデュプレックスは長さ30メートルで、他の小さなデュプレックスも存在する。^[12]

横ずれ構造の領域は、次のものと関連しています。

中央海嶺はトランスフォーム断層によって互いにずれたセグメントに分割されています。トランスフォームの活動部分は 2 つの海嶺セグメントを結びます。これらのトランスフォームの一部は非常に大きく、活動部分は約 300 km に及ぶ ロマンシュ断層帯がその例です。

大陸プレート内のトランスフォーム断層には、サンアンドレアス断層、死海トランスフォーム断層、北アナトリア断層、アルプス断層など、横ずれ構造の最もよく知られた例がいくつか含まれています。

大きな伸張断層または逆断層間の主要な横方向のずれは、通常、拡散または個別の横ずれ変形帯によって接続されており、構造間の全体的な変位の伝達を可能にします。

大陸同士が衝突するほとんどの地域では、プレートの相対的な動きはプレート境界自体に対して斜めになっている。境界に沿った変形は通常、前縁部の上下滑り収縮構造と、境界に沿ったすべての横滑り成分を収容する後縁部の単一の大きな横滑り構造に分割される。例としては、ザグロス褶曲・逆断層帯の背後にあるアラビアプレートとユーラシアプレートの境界に沿った主断層^[13]、チリを通るリキニェ・オフキ断層、スンダ海溝沿いの沈み込み帯と平行に走る大スマトラ断層などがある。

インデンターテクトニクスとも呼ばれるこのプロセスは、ポール・タポニエによって初めて解明され、プレートの1つが横ずれ断層系に沿って内部的に変形する衝突イベント中に発生します。最もよく知られている活発な例は、インドプレートとの衝突に反応してユーラシアプレートに見られる崑崙断層やアルティンタグ断層などの横ずれ構造のシステムです。^[14]

• 国立台湾大学地質学部 Jyr-ChingHu による横ずれテクトニクスの講義ノート