3.2 対象地域の地質環境

　3.2.1　概要

　西南日本の地質構造は東西性の帯状構造で特徴づけられる。その特徴は中国・四国、近畿地方で顕著であるが、九州では連続性はやや不明瞭になる。また、北部九州では、西南日本の他地域ではみられない北西−南東方向の構造線が発達している。
　図3.2-1に九州の地質構造図を示す。東北東−西南西の構造線として、北から大分−熊本構造線、臼杵−八代構造線、仏像構造線などがある。臼杵−八代構造線は中央構造線の九州への延長と考えられており、その北側には、領家帯、肥後帯の高温・低圧型の変成岩類が分布している。なお、西側の長崎帯は高圧・低温型の変成岩類であり、西南日本では特異な構造区になっている。領家帯、肥後帯、長崎帯には中生代白亜紀の花崗岩類が貫入している。
　中部から紀伊半島、四国にかけての地域では、中央構造線の南側に低温・高圧型の変成岩類である三波川帯が発達している。九州では三波川帯は佐賀関半島に分布しているだけであり、臼杵−八代構造線を境として領家帯・肥後帯と秩父帯が直接接している。その南側は仏像構造線を境として、四万十累帯北帯および南帯からなる。秩父帯と四万十累帯は非変成〜弱変成の岩体であるので、変成岩類は主に臼杵−八代構造線より北側に分布している。
　九州の特徴として、第四紀火山の発達がある。大分−熊本構造線を南縁として、別府−島原地溝帯が形成されており、地溝帯には九重、阿蘇、雲仙などの火山がある。これらの火山は大山火山帯に属している。雲仙付近の地溝帯には、口ノ津層群と呼ばれる地層が厚く堆積している。また、南部九州には霧島火山帯があり、霧島、桜島などの火山がある。
　領家帯、肥後帯、秩父帯、四万十累帯などは、東北東−西南西方向の帯状構造をなすが、この構造に斜交して分布する上部白亜系や古第三系がある。これらは陸域に近い構造盆地の堆積岩類である。古第三系は夾炭層であり、三池炭田などで採掘されていた。
　布田川断層は，阿蘇山より西側で大分−熊本構造線にほぼ一致する断層である。熊本市南部より南南西方向に転じ、日奈久断層となる。八代平野南部で日奈久断層は臼杵・八代構造線と一致している。
　図3.2-2にブーゲー異常分布（日本重力CD-ROM，地質調査所，2000；仮定密度2.67 ）、図3.2-3に残差重力分布を示す．本地域の特徴として，別府−島原地溝帯に沿って東北東−西南西方向に負の重力異常がある．また，島原西方，佐賀市の三池炭田および天草諸島から熊本市の南方にかけて高重力異常がみられる。高重力異常は、基盤岩類中の変成岩類の分布とほぼ一致している。変成岩類は堆積岩類や花崗岩類よりも一般に密度が大きく、蛇紋岩などの高密度岩体を伴っており、高重力異常を示すものと推定される。

　3.2.2　地質構成

　本地域の地質を基盤岩類、上部白亜系、古第三系、口ノ津層群および相当層、先阿蘇火山岩類、および完新統〜上部・中部更新統に区分した。第四紀火山岩類は、阿蘇火砕流１（Aso-１、約30万年前）を境として、これより古い火山岩類を先阿蘇火山岩類、新しい火山岩類は完新統〜上部・中部更新統に含めた。
　図3.2-4に地質平面図を示す。新第三系は検討範囲内に分布していないが、宮崎市に分布しているので、地質平面図には新第三系を示している。

　(1)　基盤岩類

　花崗岩類、変成岩類（領家・肥後・長崎変成岩類など）および秩父帯・四万十北帯などよりなる。長崎帯および肥後帯（図3.2-1）の変成岩類には、蛇紋岩などの密度の大きい地質が分布している。重力データ解析では変成岩類を高密度岩体（2.70〜2.80）として検討した。

　(2)　上部白亜系

　御船層群、御所浦層群、姫浦層群などからなる。紀伊半島〜四国に分布する和泉層群とほぼ同時代の地層である。これらは基盤岩類の構造に斜交して分布している。固結度がやや小さく、Ｐ波速度が５km/sに達しないと考えられるので、基盤岩類と区分した。

　(3)　古第三系

　古第三系として、夾炭層と四万十累帯南帯がある。夾炭層は佐賀市や天草諸島に分布する。四万十累帯南帯は古第三紀の付加体である。付加年代が新しく、固結度がやや小さいと考えられ、基盤岩類と区分した。

　(4)　口ノ津層群および相当層

　別府−島原地溝帯の島原側に分布しており、雲仙火山の基底をなす。鮮新世〜前期更新世の堆積物であり、大阪層群の下部層に相当する地層である。人吉盆地の人吉層、加久藤盆地のえびの層群、久留米市の久留米層群も口ノ津層群相当層とした。

　(5)　先阿蘇火山岩類

　本地域には新第三紀〜第四紀にかけての火山岩類が広く分布している。これらのうち、阿蘇火砕流１（Aso-１、約30万年前）より古い火山岩類を先阿蘇火山岩類とした。これらは豊肥火山岩類とも呼ばれ、阿蘇の外輪山、熊本市北方の金峰山、南西の宇土半島などを構成する火山岩類である。

　(6)　完新統〜上部・中部更新統（）

　阿蘇火砕流１以降の火山岩類や堆積物を完新統〜上部・中部更新統とした。