2022 Fiscal Year Annual Research Report

隆起山地の地形発達モデリングと山麓堆積物コアの分析に基づくその検証

Research Project

Project/Area Number	21H00628
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	松四雄騎京都大学, 防災研究所, 教授 (90596438)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松崎浩之東京大学, 総合研究博物館, 教授 (60313194)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords	宇宙線生成核種 / 地形発達 / ボーリングコア / 削剥速度 / 地理情報システム
Outline of Annual Research Achievements	本年度は，近畿地方や中部地方および北信地域で踏査を行い，地形の発達履歴を復元するための堆積物試料の採取を行った．また，東北地方の花崗岩類分布域で風化速度を決定するための岩盤試料を数か所で採取した．これらは石英粒子に含まれる宇宙線生成核種であるBe-10を分析するため，試料の処理を京都大学で行い，加速器質量分析を東京大学で実施した．また，近畿地方における陸域堆積盆の一つとして琵琶湖をターゲットに定め，滋賀県立琵琶湖博物館に所蔵されている深層ボーリングを対象とし，コアからのリサンプリングを開始した．さらに強大なテクトニクス強制力の条件下にある地形についても焦点をあてるべく，中国南西のチベット高原東縁部の大起伏山地での地形発達についても検討を開始した．また，これまでに得られている山地流域の侵食速度と地形量の対応データベースを用いて，削剥を制御している要因の抽出を行い，土砂給源域における間欠的なマスムーブメントによる土砂生産と地形発達および宇宙線生成核種濃度の定量的関係をモデリングした．その結果，山塊のブロック的な隆起運動と，それへの河川-斜面系の応答が，宇宙線生成核種濃度の希釈という形で堆積物にアーカイブされることが明らかになってきた．ただし，河川から斜面への外的要因（すなわちテクトニックな侵食基準面の低下）の影響伝播については，その機構とタイムラグの問題を含めて検討の途上にある．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 地形の発達シミュレーションのパラメータを定めるための，地形情報と侵食速度のデータベースは着実に整備されつつある．地形発達の過程の検討にも進展があったが，岩盤の受食性（あるいは風化抵抗性）や間欠的なマスムーブメントの効果，そして，河川から斜面へのシグナル伝播のモデリングには課題が残る．地形発達史を復元するためのボーリングコアや堆積物試料の入手には具体的な目途が立ち，コアのリサンプリングに着手することができた．またいくつかの成果を学会で発表することができ，近畿地方の一部対象地については，国際誌への論文投稿を準備中である．
Strategy for Future Research Activity	岩盤・堆積物試料の宇宙線生成核種分析を本年度も継続して行う．各地への地形・地質踏査と試料の採取は従来通り随時行い，試料の物理化学処理には京都大学および東京大学の実験室を利用し，必要な機器や試薬等の実験消耗品を購入するとともに，それぞれ技術術補佐員を雇用して実験を進める．分析は東京大学の加速器施設を利用して行う．次年度は特にコアの分析に注力し，地質アーカイブからの地形発達史復元の手法に一般化をもたらしたい．さらに，侵食基準面や離水時の当初地形の復元が可能な島嶼地域についての検討も引き続き進める．適地があれば踏査を行い，試料の採取を検討する．四国地方については陸域堆積盆コアの入手可能性が出てきている．対象となるサイトは隆起速度の変化に乏しい場であるため，定常的な侵食と地形的な平衡についての前提検証に利用できる可能性がある．地形発達過程のモデル化とシミュレーションについては，岩盤の受食性の影響，間欠的なマスムーブメントによる物質除去の効果，そして，河川と斜面をつなぐ侵食前線伝播モデリングといった，複数の焦点について詳細に検討する．これに基づき，テクトニックな隆起を外部強制力とし，河川の下刻と斜面の応答を内部システムとする地形の発達過程をシミュレートできるプログラムを構築し実行する．得られた成果は，順次学会発表や論文投稿などにより公表する．