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ウェーブリップルが地層に残される定量的条件の解明:浅海堆積物から分・秒を読み取る

研究課題

研究課題/領域番号 21K03677
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17030:地球人間圏科学関連
研究機関茨城大学

研究代表者

山口 直文  茨城大学, 地球・地域環境共創機構, 講師 (80634120)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードウェーブリップル / 水路実験 / 堆積速度 / 堆積構造 / 浅海堆積物
研究開始時の研究の概要

古水理条件や堆積環境の復元を目的としてウェーブリップルの形状などの特徴についてはこれまで数多くの研究がなされてきたが,それらが地層に保存される条件については手つかずの状態である.本研究では,ウェーブリップルが地層に保存されるために満たすべき必要条件を,砂または泥を供給して地層を形成する水路実験によって定量的に求める.本研究によって得られる条件を地層に適用することで,これまで得られなかった浅海堆積物の実際の堆積速度を推定し,その地層に分・秒という解像度の時間を読み取るための新たな手がかりとなる.

研究実績の概要

古水理条件や堆積環境の復元を目的として,ウェーブリップルの形状などの特徴についてはこれまで数多くの研究がなされてきたが,それらが地層に保存される条件についての具体的な検討はなされていない.本研究では,ウェーブリップルが地層に保存されるために満たすべき必要条件を,砂または泥を供給して地層を形成する水路実験によって定量的に求めることを目指す.
令和5年度は前年度に引き続き,水路実験の実施と成果の公表準備,実験解析用の手法の整備とその手法を応用した研究の公表を行った.
水路実験では,前年度までの波浪条件および堆積速度条件を更に拡張した.特に,ウェーブリップル形状の保存条件を一般化するのに必要となる,より広い波浪周期の条件について実験を行いその影響を調べた.また,地層に保存されるウェーブリップルが水底で発生しうる条件について,これまでの実験で明らかになった成果をまとめ学術誌に投稿した.
ウェーブリップル葉理形成実験での混合粒径堆積物の分離解析に必要な手法については,分離する成分数の推定するための評価基準を人工粒度データを用いて検証した.その検証結果は学会で報告し,学術論文(Yamaguchi, 2023, Progress in Earth and Planetary Science)として公表した.また,分離手法の妥当性を検証するため現世湖底堆積物に試用し,その成果を学会発表と学術論文(Yamaguchi et al., 2024, Sedimentoloty)として公表した.これらの手法整備により,混合粒径堆積物の解析をより定量的・客観的に行うことができるようになった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

堆積物の解析手法の整備については当初の予定以上の成果を得ることができた.一方で,水路実験については前年度までの遅れを取り戻すまで進めることはできず,より一般的な条件を求めるのに必要となる実験試行を完了できなかったため「やや遅れている」と判断した.

今後の研究の推進方策

研究期間を延長し,水路実験とその結果の取りまとめを令和6年度中に完了させる予定である.実験条件や機材の準備は整っており,実験時間を確保し試行を進めることで達成可能であると考えている.

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Logratio analysis of components separated from grain‐size distributions and implications for sedimentary processes: An?example of bottom surface sediments in a shallow lake2024

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Naofumi、Ando Tsuyoshi、Enokida Hirotaka、Nakada Natsumi、Yamaki Syota、Ohta Tohru
    • 雑誌名

      Sedimentology

      巻: 71 号: 4 ページ: 1291-1304

    • DOI

      10.1111/sed.13174

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Validation of appropriate estimation criteria for the number of components for separating a polymodal grain-size distribution into lognormal distributions2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Naofumi
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 10 号: 1 ページ: 70-70

    • DOI

      10.1186/s40645-023-00601-y

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 堆積物供給がウェーブリップルの形状に与える影響:造波水路実験(予報)2022

    • 著者名/発表者名
      山口直文・滝 俊文・関口智寛
    • 雑誌名

      堆積学研究

      巻: 80 ページ: 3-9

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 複雑な粒度分布を分離する際の成分数決定に適した評価基準の検討2023

    • 著者名/発表者名
      山口直文
    • 学会等名
      日本堆積学会2023年新潟大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 多峰性粒度分布から分離された粒径成分の特徴に基づく土砂動態の定量的推定:霞ヶ浦の湖底表層堆積物の例2023

    • 著者名/発表者名
      山口直文・大内孝雄
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 霞ヶ浦西浦および北浦における湖底表層堆積物の粒径の特徴:対数正規分布成分への分離による解析2023

    • 著者名/発表者名
      山口直文・大内孝雄
    • 学会等名
      日本地質学会第130年学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 簡便に粒度分布を成分分離する試み2022

    • 著者名/発表者名
      山口直文
    • 学会等名
      日本堆積学会2022年オンライン大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 多峰性粒度分布から分離された粒径成分の特徴と堆積過程への示唆:霞ヶ浦北浦の湖底表層堆積物の例2022

    • 著者名/発表者名
      山口直文・安藤毅・榎木田浩孝・中田夏海・八巻翔太
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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