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Determination of tsunami overflow and reconstruction of inundation area using muddy tsunami deposits

Research Project

Project/Area Number 20J21239
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 17030:Human geosciences-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中西 諒  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords津波堆積物 / 千島海溝 / 北海道 / 古環境復元 / 深層学習 / SEM-EPMA / 完新世 / 古海水準復元 / 巨大地震 / 珪藻 / テフロクロノロジー
Outline of Research at the Start

千島海溝に面した北海道太平洋沿岸は2011年東北沖地震同様未曾有の巨大地震の危険性が切迫している地域である.こうした巨大地震は数百年と再来間隔が長く,地質記録によって過去の津波を知ることが重要となる.しかし,主に砂からなる津波堆積物の分布は津波の“最低浸水範囲”を示すが,津波の浸水範囲はさらに広い範囲にわたることが知られている.そこで本研究では砂質堆積物より内陸まで運ばれやすいと考えられる泥質津波堆積物を,化学的・鉱物学的手法によって認定する手法の確立を目指す.これに加え,古津波発生当時の地形発達史を復元することでより詳細な古津波の実態解明を試みる.

Outline of Annual Research Achievements

今年度は前年度の野外調査結果や得られたコアサンプルの解析を進め,津波数値シミュレーションを実施した.日高新ひだか町における新規調査から,沿岸域の堆積環境を復元し,津波堆積物の保存性に適した堆積環境を明らかにした.このことは地質記録から津波履歴を明らかにする上で,その調査地の堆積環境が津波堆積物の保存に適した環境であるかを評価しなければ,いくつかの津波痕跡を見逃してしまうことを意味する.
日高地域で確認された17世紀の津波堆積物の波源を決定するため,土砂移動モデリングによって津波堆積物の再現を試みた.前年度に復元した堆積環境や海水準を基に古地形を設定し,千島海溝地震,駒ケ岳山体崩壊,大規模ストームを波源として用いた.この地域の砂層分布を再現可能であったのは千島海溝モデルのみであったことから,千島海溝の巨大地震モデルが北海道太平洋沿岸西部地域においても妥当な規模であることを示した.
泥質津波堆積物の検出について,前年度実施されたSEM-EPMA分析によって得られた肉眼では確認できない鉱物粒子について,目視可能な砂層より内陸へと分布した津波堆積物であるかを逆解析を用いて検証した.堆積物情報を用いて津波の水理条件を復元するFITTNUSS-DNNによって推定された津波の遡上範囲は泥炭層に鉱物粒子が検出された範囲と一致しており,これらが津波によって運ばれたことを支持している.本手法を用いて泥炭層中の鉱物を詳細に調べることで,古津波の浸水範囲をより内陸まで追跡することが可能である.
えりも地域における津波履歴や肉眼で確認できない津波堆積物の追跡手法の成果は国際誌に掲載され,古津波のより正確な浸水範囲の推定に資する.新ひだか町における古環境と津波堆積物保存の関係性および古津波への土砂移動モデリングの適用の成果についても国際誌に掲載され,古地震の規模推定の精度向上に貢献すると考えられる.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Relationship between depositional environments and preservabilities of Holocene tsunami deposits on the Hidaka coast, Hokkaido, Japan2023

    • Author(s)
      Nakanishi Ryo、Ashi Juichiro、Miyairi Yosuke、Yokoyama Yusuke
    • Journal Title

      Quaternary Science Advances

      Volume: 10 Pages: 100081-100081

    • DOI

      10.1016/j.qsa.2023.100081

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Application of mineralogy and geochemistry to identify the landward extent of paleo-tsunami deposits not visible to the naked eye in the coastal wetland of Erimo, Hokkaido, Japan2023

    • Author(s)
      Nakanishi Ryo、Ashi Juichiro、Aizawa Masataka、Naruse Hajime
    • Journal Title

      Sedimentary Geology

      Volume: 447 Pages: 106365-106365

    • DOI

      10.1016/j.sedgeo.2023.106365

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 北海道えりも町沿岸域における津波堆積物調査2023

    • Author(s)
      中西諒
    • Journal Title

      えりも研究

      Volume: 20 Pages: 5-11

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Sediment Transport Modeling Based on Geological Data for Holocene Coastal Evolution: Wave Source Estimation of Sandy Layers on the Coast of Hidaka, Hokkaido, Japan2022

    • Author(s)
      Nakanishi Ryo、Ashi Juichiro
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Earth Surface

      Volume: 127 Issue: 8

    • DOI

      10.1029/2022jf006721

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial Extent of Mid‐To Late‐Holocene Sedimentary Record of Tsunamis Along the Southern Kuril Trench, Hokkaido, Japan2022

    • Author(s)
      Nakanishi Ryo、Ashi Juichiro、Miyairi Yosuke、Yokoyama Yusuke
    • Journal Title

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      Volume: 23 Issue: 9

    • DOI

      10.1029/2022gc010334

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Holocene coastal evolution, past tsunamis, and extreme wave event reconstructions using sediment cores obtained from the central coast of Hidaka, Hokkaido, Japan2022

    • Author(s)
      Nakanishi Ryo、Ashi Juichiro、Miyairi Yosuke、Yokoyama Yusuke
    • Journal Title

      Marine Geology

      Volume: 443 Pages: 106663-106663

    • DOI

      10.1016/j.margeo.2021.106663

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Holocene tsunami, storm, and relative sea level records obtained from the southern Hidaka coast, Hokkaido, Japan2020

    • Author(s)
      Nakanishi Ryo、Okamura Satoshi、Yokoyama Yusuke、Miyairi Yosuke、Sagayama Tsumoru、Ashi Juichiro
    • Journal Title

      Quaternary Science Reviews

      Volume: 250 Pages: 106678-106678

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2020.106678

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A dataset for distribution and characteristics of Holocene pyroclastic fall deposits along the Pacific coasts in western Hokkaido, Japan2020

    • Author(s)
      Nakanishi Ryo、Ashi Juichiro、Okamura Satoshi
    • Journal Title

      Data in Brief

      Volume: 33 Pages: 106565-106565

    • DOI

      10.1016/j.dib.2020.106565

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 土砂移動モデリング用いた北海道日高海岸におけるイベント層の起源検討2022

    • Author(s)
      中西 諒, 芦 寿一郎
    • Organizer
      地球惑星科学連合大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道日高地域において復元された完新世の古海水準・堆積環境変化とイベント層の形成・保存に与える影響2022

    • Author(s)
      中西諒,芦寿一郎,宮入陽介,横山祐典
    • Organizer
      日本第四紀学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉱物学的手法に基づいたInvisible砂質津波堆積物の検出2022

    • Author(s)
      中西諒,芦寿一郎,相澤正隆,成瀬元,大熊祐一,古知武
    • Organizer
      日本地質学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道えりも地域で確認された津波堆積物層に基づく千島海溝巨大津波の対比検討2021

    • Author(s)
      中西 諒, 芦 寿一郎, 宮入 陽介, 横山 祐典
    • Organizer
      地球惑星科学連合2021年大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] イベント層認定における海岸発達史復元の重要性 ~北海道日高海岸の例~2021

    • Author(s)
      中西 諒, 芦 寿一郎, 宮入 陽介, 横山 祐典
    • Organizer
      日本第四紀学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] A study on the interaction between extreme waves and coastal development processes for identification of tsunami and storm deposits in the tsunami far-field2021

    • Author(s)
      Nakanishi, R., Ashi, J., Yokoyama, Y., Miyairi, Y.
    • Organizer
      EGU General Assembly 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 完新世の海水準高頂期における津波・高潮災害の顕在化:北海道日高地域沿岸の例2020

    • Author(s)
      中西諒・芦寿一郎・横山祐典・宮入陽介
    • Organizer
      JpGU - AGU Joint Meeting 2020: Virtual
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道えりも東岸における過去4000 年間の津波堆積物2020

    • Author(s)
      中西諒・芦寿一郎・横山祐典・宮入陽介
    • Organizer
      波堆積物研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 古津波遡上範囲推定に向けた泥質津波堆積物認定手法の開発2020

    • Author(s)
      中西諒・芦寿一郎
    • Organizer
      高知コアセンター共同利用・共同研究成果発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 日本地質学会研究奨励賞

    • URL

      http://geosociety.jp/outline/content0233.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 中西諒さんが日本第四紀学会2022年若手・学生発表賞(口頭学生部門)を受賞

    • URL

      https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/aori_news/information/2022/20220908.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 中西諒さんが日本地質学会第129年学術大会優秀ポスター賞を受賞

    • URL

      https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/aori_news/information/2022/20220910.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 北海道日高海岸の古津波を復元する – 地層からひも解く古津波と海水準変動の関係

    • URL

      https://academist-cf.com/journal/?p=14926

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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