2020 Fiscal Year Annual Research Report
Reconstruction of Quaternary crustal uplifting history of island arcs by inversion of river longitudinal profiles
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18K18786
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
成瀬 元 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40362438)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堤 昭人 京都大学, 理学研究科, 准教授 (90324607)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 逆解析 / テクトニクス / 地形学 / 堆積学 / モーフォダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，河川の侵食作用のモデルを用いて，河床縦断形から島弧の地殻隆起履歴を復元する手法の確立を目指す．島弧における河床縦断形の逆解析を行うにあたって，最も大きな障害となるのは島弧地殻の基盤岩の強度が極めて多様であり，極端に強度が異なる岩石が隣接して露出していることである．この点を解決するため，本研究ではフォワードモデルとしてCampforts et al. (2020)の改良型stream powerモデルを用いることにした．このモデルは，従来のモデルでは困難だった岩盤強度の違いを取り込んで河床侵食速度を計算することができ，複雑な島弧地殻の構成にも十分に対応した計算を行うことができる．さらに，本研究ではマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて島弧地殻の隆起速度の時空変化を推定することにより，復元された結果の不確実性についても議論することが可能にした．これらのフォワードモデルおよび逆解析モデルについてはPythonを用いてコーディングされており，GitHubにてオープンソースソフトウェアとして公開される．さらに，本研究で開発したモデルを（１）東北地方，（２）紀伊半島，（３）四国地方，の三つの地域に対して適用した．まず，これらの地域の河川縦断形を国土地理院10 mメッシュDEMデータから測定した．さらに，人工データを用いた逆解析のテストにより，本研究の手法を用いるとおおむねこれらの地域における過去80万年程度の隆起速度履歴を見積もることができることが分かった．そこで，実際の地形の逆解析を行った結果，（１）東北地方では奥羽山脈の隆起速度が高い状態が続いていることがわかった．また，（２）紀伊半島の隆起速度は比較的均質であるのに対し，（３）四国では室戸岬の隆起速度が少なくとも60万年程度前から高い状態が続いていることも明らかになった．
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Research Products
(5 results)
