2021 Fiscal Year Annual Research Report
Determination of tsunami overflow and reconstruction of inundation area using muddy tsunami deposits
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20J21239
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中西 諒 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 津波堆積物 / 北海道 / 完新世 / 古海水準復元 / 千島海溝 / 巨大地震 / 珪藻 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
北海道沿岸において野外調査を行い，砂質津波堆積物と泥炭層のサンプリングおよび，衛星測位システム（GNSS）による面的な測量を実施した．これにより，泥質津波堆積物が分布すると考えられるエリアにおいて，密な間隔で詳細な分析に用いる追加サンプルを得た．これらのコアサンプルについて高知大学海洋コア総合研究センターにおけるX線CTスキャンおよび，XRFコアスキャナー（ITRAX）を用いたX線像と化学組成プロファイルの追加分析を行った．連続的な物性・化学プロファイルからはイベント層準の泥炭層において肉眼で確認できる砂層と類似した組成を検出した．高分解能かつ面的な分析を行うため，泥炭層の研磨片を作成し，走査型電子顕微鏡（SEM-EPMA）による化学組成マッピングおよび粒子の定量分析によって鉱物を同定した．また，マッピングデータを用いた画像解析によって粒度組成を推定した．その結果，イベント層準においては砂粒子がわずかに濃集しており，その粒子は海浜砂や津波堆積物と類似した組成を示した．また，その粒度組成は海浜砂の最も細粒な成分と一致しており，この粒子が海浜から運ばれてきた一連の津波堆積物であり，海浜砂に由来する内陸端であることを示唆している．
また，津波の遡上範囲に影響を与える沿岸域の発達過程と津波堆積物の形成過程について明らかにすることで津波シミュレーションを適用するための地質情報を得た．日高海岸新ひだか町において砂層を7層確認した．珪藻化石および軽元素分析を用いた古環境解析に基づき，この地域では完新世高頂期に形成された浜堤と周辺の堆積環境を復元した．過去4000年間の間に7層の砂層が確認され，ストームや津波による堆積物と類似した特徴を示した．これらの砂層は海岸発達過程の限られた環境下にのみ形成されており，海水準変動と自然災害イベントによる堆積物の形成や保存に強い関係性が認められた．
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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
本年度の実施計画は、野外調査で得られた層序や津波堆積物の分布から泥質津波堆積物の検出とその特性を理解し，汎用性のある認定方法を確立することであった．上記を達成するために現地調査によって泥質津波堆積物が分布すると推定された地点での追加のサンプリングやその供給源となる泥のサンプリングを行った．泥質津波堆積物層序に対して蛍光X線分析による連続的な化学分析を行い．該当層序について密な粒度分析，帯磁率測定，鉱物組成分析をことでその特性を明らかにした．特にSEM-EPMAによる数十μmの鉱物粒子同定技法を確立したことで、泥質津波堆積物の認定への大きな足掛かりを得た．また並行して地震規模推定に向けた古地形やイベント層分布といった地質データの収集を行い、数値計算への準備が整ってきている．この成果は国際学会にて発表を行い，国際学術雑誌『Marine Geology』にて出版されている．以上から本年度の研究活動は年度計画通りに進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度の研究計画は当初の年度計画の通り実施する．これまでの調査で得られたコアサンプルを用いてより細かい泥粒子（数マイクロメーターオーダー）の詳細な化学的鉱物学的な分析を実施する．分析で得られた層序や津波堆積物の分布から泥質津波堆積物の検出とその特性を理解し，津波浸水範囲のより現実的な推定を行う．泥質津波堆積物の粒度や分布から津波の水理条件を推定し，数値計算を用いた津波の遡上範囲や流速を復元する．詳細に復元された古津波の浸水範囲と地質情報から推定した古地形・古海水準といった情報を踏まえて，津波伝播計算を行うことで震源断層の高精度化を目指す．本成果はより多くの研究者に伝わるよう国際学会にて発表を行い，国際誌へ投稿する予定である．
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