2020 Fiscal Year Annual Research Report
The dynamics and evolution of delta distributary channels controlled by basin water depth: Experimental examination of the autostratigraphic theory
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18K03785
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
武藤 鉄司 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (70212248)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | オート層序学 / 河川 / デルタ分流チャネル / 堆積盆水深 / 平衡指数モデル / 海水準 / 水槽実験 / モルフォダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オート層序学は堆積系の非平衡応答と決定論的オートジェネシスの理解に根差した地層成因論の枠組みである。本研究は、河川デルタ系のオート層序理論から導かれる仮説「デルタ前縁の海の深さはデルタプレイン上の分流チャネルの動態を支配し、その支配のもとで分流チャネルは非平衡応答により変遷する」をモデル実験の手法で検証することを意図したものである。この仮説は、研究代表者らが2016年に提唱した平衡指数モデル(Grade Index Model)と直接関係し、そして同モデルからは、静止海水準のもとでデルタがその巨視的ジオメトリを持続しながら成長するとき、分流チャネルの無次元埋積速度、無次元側方移動速度、無次元アバルション周期などが平衡指数に反映されることが予想されていた。この予想の正しさは、2019年度に行ったモデル実験などにより示唆されていたが、2020年度にはその確証にまで至った。これと並行して、堆積盆水深を所定の周期・振幅のもとで振動させる二次元実験シリーズにより、平衡指数モデルの観点から、多サイクル海水準変動フォーシングのもとでのデルタ性大陸棚の非平衡応答の変遷形態が明らかになった。また、三次元実験により、海水準変動サイクルのもとでの分流チャネルの挙動の変遷についてもおおよそ解明できた。成果の一部はSedimentology誌及びGeology誌にて公表済みである。加えて、これら一連の研究を経て、新たな問題を発見した。十分に成長したデルタ性大陸棚が海水準上昇を経験する時、非デルタ化した沖積チャネルの挙動は、非デルタ性海進が進行するにつれて変遷する性質がある。デルタ性大陸棚のサイズがオート層序学的面積スケールよりも格段に大きな場合、平衡指数モデルからは沖積チャネルが頻繁に移動することが予想されていたが、実験結果はその逆を暗示している。この新奇なメカニズムの理解を開拓することが望まれる。
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