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Identification of earthquake-triggered turbidites in lacustrine sedimentary sequences using anisotropy of magnetic susceptibility and micro-XRF analyses

Research Project

Project/Area Number 21K18395
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 4:Geography, cultural anthropology, folklore, and related fields
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

Kataoka Kyoko  新潟大学, 災害・復興科学研究所, 教授 (00378548)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長橋 良隆  福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (10292450)
卜部 厚志  新潟大学, 災害・復興科学研究所, 教授 (20281173)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsタービダイト / ハイパーピクナイト / 帯磁率異方性 / マイクロXRF / 強震動 / 湖沼堆積物 / 猪苗代湖 / 磐梯山
Outline of Research at the Start

内陸における強震動の地層中の記録は,過去の海溝型巨大地震や内陸直下型地震の震源・規模の解明,また活動度や地域の災害リスク評価にとって重要である。特に湖沼堆積物の解析では,地震時の湖底斜面崩壊に伴うタービダイト(混濁流堆積物)の抽出が強震動履歴解明に必要である。本研究は,2011年東北地方太平洋沖地震時に発生したことが確実に判明している地震性・湖底タービダイトの「層相・粒度組成解析」「連続化学組成分析」「帯磁率異方性による古流向解析」を行うことで「地震性・湖底イベント層」の基準を作る。これに基づき,湖沼堆積物から地震イベント層を簡便に抽出・識別できる手法を確立する。

Outline of Final Research Achievements

Elucidating a history of strong ground motions induced by earthquakes based on the analysis of lacustrine sediments requires the characterization of turbidites associated with lake slope failure. However, there is few clear criteria to distinguish earthquake-triggered turbidites from lake bottom hyperpycnites sourced from outside the lake via floods and lahars. Therefore, this study compared the turbidite resulted from the 11 March 2011 earthquake event with the subaqueous lahar-runout deposits (i.e. hyperpycnite) from the 1888 eruption-induced debris avalanche and lahar in the lacustrine sediments of Lake Inawashiro, Fukushima Prefecture, northeast Japan. Based on the sedimentary facies, grainsize, chemical composition, and anisotropy of magnetic susceptibility of these event deposits, earthquake-triggered turbidites and hyperpycnites can be clearly distinguished.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

内陸における強震動の地層中の記録は,過去の海溝型巨大地震や内陸直下型地震の震源・規模の解明に重要である。従来の研究では,湖沼堆積物を用いた強震動に由来するイベント堆積物の抽出はあまりなされてこなかった。本研究では,福島県猪苗代湖底堆積物中に見られる2011年3月の地震時に形成された混濁流堆積物と1888年磐梯山噴火時の火山泥流が湖に流入したことにより発生した湖底密度流堆積物の,層相・粒度組成・連続化学組成・帯磁率異方性による特徴化を試みた。その結果,両者は明瞭に区別できることが明らかとなった。本手法を応用すれば,湖沼イベント堆積物の解析による内陸強震動の発生履歴解明や活動度評価が可能となる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] From ‘source to sink’ to ‘sink to source’: a review of volcanic fluvial and lacustrine successions in Japan2023

    • Author(s)
      Kataoka, K.S.
    • Journal Title

      Geological Society, London, Special Publication

      Volume: 520 Issue: 1 Pages: 393-416

    • DOI

      10.1144/sp520-2022-171

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prediction for the Next 50 Years of Radiocesium Concentration after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant Accident Based on a Lacustrine Sediment Analysis, Lake Inawashiro-ko, Fukushima Prefecture, Japan2022

    • Author(s)
      長橋良隆・片岡香子・難波謙二
    • Journal Title

      Journal of Geography (Chigaku Zasshi)

      Volume: 131 Issue: 3 Pages: 339-363

    • DOI

      10.5026/jgeography.131.339

    • ISSN
      0022-135X, 1884-0884
    • Year and Date
      2022-06-25
    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 沼沢火山紀元前 3450 年の噴火後に只見川で発生した大規模決壊洪水2022

    • Author(s)
      片岡香子
    • Journal Title

      5500年前(縄文時代)埋もれ木から読み解く沼沢火山大噴火調査報告会,予稿・資料集. (株)加速器分析研究所・佐久間建設工業(株)(編)

      Volume: 1 Pages: 32-43

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  • [Presentation] 猪苗代湖の湖底堆積物コア(INW2021)中の湖底密度流堆積物の編年に基づく安達太良火山・磐梯火山の火山活動履歴2023

    • Author(s)
      片岡香子,卜部厚志,長橋良隆
    • Organizer
      日本火山学会2023年度秋季大会
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  • [Presentation] 堆積学的視点からの火山研究と火山学的視点からの堆積研究2023

    • Author(s)
      片岡香子
    • Organizer
      日本堆積学会20周年記念行事講演会
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    • Invited
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    • Author(s)
      片岡香子,卜部厚志,長橋良隆
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      片岡香子,卜部厚志,長橋良隆
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      日本堆積学会2023年新潟大会
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  • [Presentation] 福島県南相馬市井田川低地周辺の沿岸低地におけるイベント堆積物2023

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      卜部 厚志, 高清水 康博, 大屋 那津子, 阿部 悠介, 柿崎 千佳志, 菅原 大助, 石澤 尭史, 加藤 学, 川田 強
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      日本堆積学会
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      日本堆積学会
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  • [Presentation] Unraveling small-scale eruptions and lahar events by high-resolution stratigraphy of lacustrine deposits: Adatara and Bandai volcanoes and Lake Inawashiro, Japan2023

    • Author(s)
      Kataoka, K., Urabe, A., Nagahashi, Y.
    • Organizer
      IAVCEI 2023 Scientific Assembly
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    • Author(s)
      Kataoka, K., Nagahashi, Y. , Urabe, A.
    • Organizer
      IAVCEI 2023 Scientific Assembly
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Volcanic Source to Sink: From Subaerial Eruptions to Deep-water Turbidity Currents2022

    • Author(s)
      Kataoka, K.S.
    • Organizer
      The 21st International Sedimentological Congress
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 磐梯山1888年噴火に関わる湖底密度流堆積物:岩屑なだれ・ラハールとの関連性2022

    • Author(s)
      片岡香子・長橋良隆・卜部厚志
    • Organizer
      日本火山学会2022年度秋季大会
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  • [Presentation] 猪苗代湖底,極表層堆積物に見られる 2011 年地震性タービダイトと1888 年磐梯山噴火起源ハイパーピクナイトの特徴2022

    • Author(s)
      片岡香子・長橋良隆・卜部厚志
    • Organizer
      日本堆積学会2022年オンライン大会
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  • [Presentation] 火山噴火に伴う流域撹乱と下流域への広域な伝播作用:沼沢火山 5400 年前噴火の事例2022

    • Author(s)
      片岡香子
    • Organizer
      日本山の科学会2022年秋季研究大会・公開シンポジウム「平野の土砂は山からどのようにやって来るか?-積雪流域の自然災害-」
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      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 南相馬市小高区塚原地区の沖積層に狭在するイベント層の粒子特性2022

    • Author(s)
      高清水康博・大屋那津子・阿部悠介・菅原大助・卜部厚志・石澤尭史・青田享也・平野史佳
    • Organizer
      日本堆積学会2022年オンライン大会
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  • [Presentation] 佐渡島南部の古津波堆積物と津波波源に関する検討2022

    • Author(s)
      飯田雅貴・菅原大助・高清水康博・卜部厚志・貞包健良・平野史佳
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
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  • [Presentation] 猪苗代湖の湖底堆積物に記録された大気圏内核実験と福島第一原子力発電所事故由来の放射性セシウム濃度の鉛直プロファイル2021

    • Author(s)
      長橋良隆・片岡香子・難波謙二
    • Organizer
      日本第四紀学会2021年大会(オンライン-大阪)
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  • [Presentation] 青森県西部・十三湖におけるイベント堆積物2021

    • Author(s)
      平野 史佳・卜部 厚志
    • Organizer
      地球惑星科学連合2021大会
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Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

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