Provenance study of fluvial and coastal sediments using shape and surface texture of sand grain
| Project/Area Number |
20K14566
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17030:Human geosciences-related
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| Research Institution | National Research Institute of Police Science |
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Principal Investigator |
板宮 裕実 科学警察研究所, 法科学第三部, 主任研究官 (40645488)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 砂 / 石英 / 表面形態 / 円磨度 / 表面粗さ / 後背地 / 起源推定 / 給源 / 堆積環境 / 運搬過程 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、河川や海岸などの流砂系における砂粒子の外形（数百μm～数mm）と表面形状（数～数十μm）の特徴を利用して、堆積物の履歴（給源・運搬過程・堆積環境）を復元する手法を構築することを目的とする。堆積物を採取して砂を観察し、堆積環境と粒子の関係性について知見を蓄積する帰納的手法に加え、砂の破砕・摩耗メカニズムに基づいて外的環境を推定する、演繹的アプローチにより研究を実施する。「今ここにある土砂は、どこで生まれ、何によって運ばれ、いつからここに堆積しているのか？」を明らかにすることで、自然環境学や防災学、法科学などへの貢献を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究から、砂の形は、砂の給源や運搬過程、堆積環境を反映すると考えられている。したがって、水中での衝突、破砕、摩耗による粒子の形の変化に着目すれば、河川や海浜に堆積する砂が辿ってきた履歴を明らかにできる可能性があると考えた。本研究では、河川や海岸などの流砂系における砂粒子の外形と表面形状を解析して、堆積物の起源を復元する手法を構築することを目標としている。
これまでに、機器やソフトウェアを用いて、粒子の外形や表面形状を客観的かつ定量的に評価する方法を構築した。この手法により海岸砂を解析したところ、河川からの土砂供給の有無などにより、石英砂の表面形態に差異が見られることが明らかになった（査読付き英文誌に掲載）。妊娠および出産のために現地調査が行えなかった期間は、以前の研究で収集した土砂試料を用いて各種顕微鏡による観察を行った。岩石片や鉱物片のような地質学的粒子以外にも着目し、花粉やプラントオパール、ガラスビーズなどの非地質学的粒子の表面観察を実施した（学会にて発表）。また、水の入った容器に珪砂やガラスビーズを入れて振とうさせ、人為的に傷をつける実験を行い、振とう条件により砂の形状が変化することを確認した。現在、別の振とう方式による装置でも同様の結果が出るか検討を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
時短勤務により研究時間が限られてはいたが、予定していた振とう実験を実施でき、おおむね想定していた砂粒子の形状変化が確認された。振とう方式（機器）による影響を調べるために、ポットミルを購入して検討を開始した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ポットミルを用いた実験を進め、振とう・粉砕方式と砂粒子の形状の関係性を検証する。また、振とう実験で得られた知見をもとに、これまで収集・観察した土砂試料のうち主に海岸砂を中心として、砂の外形や表面形態と後背地との関係性を再検証する。
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Report
(4 results)
Research Products
(2 results)
