地層の堆積構造から水理条件を推定するための実験的研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03452069
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 増田 富士雄 大阪大学, 教養部, 教授 (30091929)
• Keywords: 水理実験 / 実験堆積学 / 堆積構造 / ベッドフォーム / 複合流リップル

Research Abstract

流れには河川流のような一方向流と,波のような振動流がある.流速や水深など水理条件が変化すると,水底でつくられるベッドフォームとよばれる地形も変化する.たとえばリップルやデューンといったベッドフォームは,堆積物の粒径と流れの速さで形成条件が決まる.また,各ベッドフォームは独特の堆積構造をつくり,それが地層に記録されている.従って,地層の堆積構造を解析して,上で述べた逆のルートをたどって,流れの水理条件を推定しようというのがこの研究の基本となる考え方である.本年度は最終年度である.実験は,一方向流と振動流および複合流のベッドフォームをつくり,その堆積構造や粒子配列を調べた.特に,浅海でストーム時に発生する振動流と沖合への一方向流との複合流によるベッドフォーム,とくに複合流リップルの形成実験は,学術的に興味深い成果が得られた.従来の実験は,振動流の伝播方向と一方向流の流向が一致し,浅海でのストーム時の環境設定とは異なる.従って,今回の実験ではじめてストーム時の浅海や潮汐低地の環境を再現できたことになる.この実験で形成された複合流リップルは,丸い峰部の特徴的な形態を示し,内部構造も上に凸のフォーセット葉理を示す.一方向流速が振動流速よりも小さい場合と逆の場合で,形態に違いがあることが分かってきた.そしてそれぞれの水理条件を決定することができた.また,各地のいろいろな時代の地層で,これまでウェーブリップルとして報告されているものを検討し直したり,新しく発見したリップルを検討すると,外浜堆積物や潮汐堆積物に伴うリップルには複合流リップルが多いことが分かった.このことは地層での流れ様式や堆積環境の復元,あるいは古水理条件の推定などの研究には,複合流リップルの認定なくしてはできないこと示している.最終年であるので,これらの成果を報告書として印刷・公表した.

Research Products

• [Publications] 増田富士雄: "シークエンス層序学:我が国における陸域地質への適用例" 石油技術協会誌. 58. 292-310 (1993)
• [Publications] 増田富士雄: "HCS MIMICS:下総層群の潮汐堆積物と大阪層群の洪水氾濫堆積物" 堆積学研究会報. 39. 27-34 (1993)
• [Publications] Miwa YOKOKAWA: "Climbing ripples recording the change of tidal current condition in the middle Pleistocene Shimosa Group,Japan" International Association of Sedimentology(Accepted). (1994)
• [Publications] 増田富士雄: "Sequence stratigraphy:地層学にもたらした影響と今後への展望" 石油技術協会誌. 59. 4-17 (1994)
• [Publications] 増田富士雄: "リズミカルな地球の変動" 岩波書店, 137 (1993)