| 研究課題/領域番号 |
20H01985
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17030:地球人間圏科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
成瀬 元 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40362438)
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| 研究分担者 |
新井 和乃 高知大学, 海洋コア総合研究センター, 特任助教 (40757754)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 逆解析 / 機械学習 / 堆積作用 / 混濁流 / 津波 / 海洋地質 / 深海地形 / 堆積学 / モーフォダイナミクス / 地形学 / ニューラルネットワーク / タービダイト / 海洋地質学 / 地質災害 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年になり，巨大地震・津波イベントにより深海で混濁流が発生することが発見された．一方，混濁流は日常的な嵐や洪水でも発生することが観測から明らかになっている．タービダイトは，はたして巨大地震の指標となるのだろうか？この疑問を解決するため，本研究は地震性混濁流の流速や濃度を2011年東北沖津波起源のタービダイトから復元する．そして，得られた結果を現世で観測された嵐起源混濁流の水理条件と比較し，地震性混濁流が他の成因のものよりもはるかに大規模であるとする仮説を検証する．本研究の成果は，混濁流という現象の理解を通じて，巨大地震発生頻度の解明に貢献するだろう．
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| 研究実績の概要 |
本研究は，深層学習逆解析を用いて，タービダイト（混濁流堆積物）を古地震指標として用いることの妥当性を検証することを目的としていた．この目的を達成するため，まず，タービダイトを含むイベント性堆積物の特徴からそれらを堆積させた流れの水理条件を復元する手法の開発をおこなった．本研究で開発した手法を人工データで検証したところ，比較的少数の露頭データからであっても，本研究が開発した深層学習逆解析によって津波や混濁流の特徴が的確に推定できることが示された．さらに，実際に2011年東北地方沖太平洋地震津波堆積物および2004年スマトラ沖地震堆積物の逆解析を行ったところ，これらの津波で観測された水理条件が高い精度で復元された．このことは，本研究の逆解析手法は過去の地震・津波イベントを的確に復元可能であることを示している．
本研究の手法を二つの地層のタービダイトに適用した．一つは更新統上総層群大田代層であり，もう一つは鮮新統安房層群である．大田代層のタービダイトで復元された混濁流の流速は6 m/s程度であり，現世で計測されている非地震性混濁流とおおむね同等の流速を示した．一方，安房層群のタービダイトでは15 m/sというきわめて高速な流れが復元された．この流速は現世の海底谷の直接観測では記録されたことのないレンジではあるが，地震性地すべりから発達した1929年Grand bank沖混濁流はこれに匹敵する流速で流下したことが海底ケーブル破断の時間間隔から推定されている．このことは，地層中にみられるタービダイトには多様な起源の混濁流から堆積したものが含まれていることを想起させる．今後は，本研究で開発した手法を多くの地層に適用し，極端に大きい流速・規模の混濁流を検出することで，巨大地震の発生頻度の復元が行われることが期待される．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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