日本海の拡大と赤石構造線・赤石時階
赤石構造線
中央構造線上の静岡県水窪から天竜市二俣をとおり天竜河口沖へ赤石構造線、南信濃村和田から静岡県森町西方へ光明断層（遠山－赤石裂線）が、遠州灘へ向って分岐しています。この2本の断層にはさまれた帯状の地域を「赤石構造帯」といいます。
赤石構造線にそって天竜川が流れています。
日本海の拡大
2000万年前～1500万年前ごろに、アジア大陸の一部だった日本列島が太平洋方向へ移動し、日本海ができました。西南日本は時計まわりに、東北日本は反時計まわりに回転しました。
このときに折れ目が引っ張られて落ち込み、新第三紀の海の地層が厚く堆積した「北部フォッサマグナ」ができました。糸魚川－静岡構造線の北半分が北部フォッサマグナ地域の西縁です。
伊豆‐小笠原島孤の衝突
伊豆‐小笠原列島は、太平洋プレートが伊豆‐小笠原海溝からフィリピン海プレートの下に沈み込んで深さ150kmに達した付近の直上に生じた、沈み込み帯のマグマ活動により造られている火山列島です。その下には安山岩質の軽い地殻が造られています。海洋プレート同士の沈み込みで造られる、軽い地殻を持った火山列島を「海洋性島孤（とうこ）」といいます。したがってフィリピン海プレート上にありながら、伊豆‐小笠原列島の部分は大陸地殻と同じ軽い地殻を持っています。
フィリピン海プレートは古第三紀に赤道付近で誕生した若い海洋プレートです。西南日本の沖合まで移動してきたのは比較的最近のことで、日本列島が大陸から離れたころと考えられています。2500万年前ごろには、伊豆‐小笠原島孤は今の九州‐パラオ海嶺の位置にありました。フィリピン海プレートの東縁の伊豆‐小笠原海溝の東方への移動とともに、古伊豆‐小笠原列島は割れて現在の位置へ移動し、残された九州‐パラオ海嶺との間に四国海盆が開きました。そのころには日本海溝も東へ移動し、アジア大陸の縁も割れて日本列島も移動し、大陸との間に日本海が開いています。
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やがてフィリピン海プレートは移動方向を変えて、大陸から離れた西南日本の下に沈み込むようになりました。しかし軽い地殻を持った伊豆‐小笠原列島は沈み込めず、次々と本州側に衝突するようになりました。
それらは、櫛形地塊、御坂地塊、丹沢地塊、伊豆地塊の順に衝突したと考えられています。これらの衝突地塊と、衝突直前の海峡や海溝の堆積物からなる地帯が「南部フォッサマグナ」です。糸魚川‐静岡構造線の南半分が南部フォッサマグナ地域の西縁で、山梨県の早川から静岡市内へ続いています。南部フォッサマグナ地域の東縁は、藤野木（とうのき）‐愛川構造線です。
フィリピン海プレートの伊豆‐小笠原列島の地塊は、衝突後にはアジア大陸側のプレートの一部になり、プレート境界は地塊の南側に移動し、そこに次の地塊が衝突しました。地質境界としての糸魚川‐静岡構造線の南半分は、この多重衝突の最初のプレート境界ですが、現在のプレート境界は600万年前ごろに衝突した丹沢地塊と、現在衝突中の伊豆地塊との間にあります。
しかし、日本列島が大陸から離れて移動したタイミングと、伊豆‐小笠原列島が九州‐パラオ海嶺から現在の位置へ移動したタイミングの関係は未解決で、初期の櫛形地塊と御坂地塊の衝突の時期も未解決です。
関東－赤石の地質の屈曲
大陸から離れて南下した日本列島と、北上する伊豆‐小笠原列島は激しく衝突しました。そのため、衝突された本州側は、中部～関東にかけて「ハ」の字に曲げられました。最初に衝突した地塊は、糸魚川‐静岡構造線に接している櫛形地塊と考えられます。関東側のかつての衝突境界は、関東山地と丹沢の境界である藤野木−愛川構造線です。
赤石構造帯の形成と、中央構造線赤石時階の再活動
中部地方の側では北方へ曲げられて南北方向になった中央構造線に、櫛形地塊が南東から衝突したため、中央構造線の東側が北方へずれ動かされる左横ずれの再活動が生じました。この南北方向の中央構造線の南方延長部に、赤石構造帯の両側の赤石構造線（または水窪赤石裂線）と光明断層（または遠山赤石裂線）が生じました。南北方向になった中央構造線と赤石構造帯の断層は一体になり、60kmの左横ずれが生じました。
この地域に限られる中央構造線の新第三紀の活動期を「赤石時階」といいます。この地域の中央構造線の活動年代のうち、2700万年前～1500万年前が赤石時階ですが、その中に櫛形地塊の衝突の期間が含まれると考えられます。中央構造線から見た場合、赤石時階は赤石構造帯と一体の左横ずれ断層になります。一方、赤石構造帯から見た場合、中央構造線の赤石時階の活動は、赤石構造帯の活動の一部ということもできます。
この南北方向になった中央構造線と赤石構造帯が一体となった60kmの横ずれにより、外帯の構造は斜めに切られています。したがって赤石山地の中央構造線の地質境界としての姿は、赤石時階の再活動により上書きされた姿を見ていることになります。
