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八重山島嶼沿岸域における生物学的岩盤風化機構の解明と理論シミュレーション研究

研究課題

研究課題/領域番号 26790079
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 計算科学
研究機関琉球大学

研究代表者

松原 仁  琉球大学, 工学部, 准教授 (50414537)

研究協力者 藍檀 オメル  琉球大学, 工学部, 教授 (70194636)
廣瀨 孝三郎  琉球大学, 工学部, 技術職員
江戸 孝昭  琉球大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生
岩崎 竜馬  琉球大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生
大城 勇人  琉球大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生
川上 凌梧  琉球大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生
﨑山 浩考  琉球大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生
土肥 翔  琉球大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード岩の生物学的風化 / 八重山層群 / 琉球層群 / マルチフィジックスシミュレーション / 移流反応拡散方程式 / 岩の微生物風化・生成作用 / 反応拡散シミュレーション / マルチスケール解析 / 岩盤風化 / 微生物風化 / 数理モデル / マッドクラック / 亀裂進展
研究成果の概要

本研究では,八重山島嶼沿岸域における露頭岩盤で見られる風化作用に対して,主に微生物風化作用に着目し,フィールド調査と理論シミュレーションによってそのメカニズムの解明に挑んだ。その結果,西表島の沿岸部において岩内微生物による剥離風化を確認するとともに,琉球層群と八重山層群の境界部に柱状の特異な風化形態が発達していることを確認した。また,これらの風化現象を再現できる数理モデルを移流反応拡散理論に基づいて開発した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] Pamukkale University(トルコ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanisms of Mudcrack Formation and Growth in Bentonite Paste2018

    • 著者名/発表者名
      Kosaburo Hirose and Hitoshi Matsubara
    • 雑誌名

      Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering

      巻: 144(4) 号: 4

    • DOI

      10.1061/(asce)gt.1943-5606.0001853

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 石灰岩の形成過程で見られる微細なネットワーク構造のSEM画像解析2017

    • 著者名/発表者名
      大城勇人,廣瀨孝三郎,松原仁
    • 雑誌名

      第12回環境地盤工学シンポジウム発表論文集

      巻: 2017 ページ: 377-382

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 第四紀琉球層群に見られる特徴的な侵食形態とその物理学的・化学的特徴2017

    • 著者名/発表者名
      﨑山浩考,廣瀨孝三郎,岩崎竜馬,松原仁
    • 雑誌名

      第12回環境地盤工学シンポジウム発表論文集

      巻: 2017 ページ: 377-382

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 砂岩表面に見られる微生物による剥離状風化とその特徴2017

    • 著者名/発表者名
      岩崎竜馬,廣瀨孝三郎,﨑山浩考,松原仁
    • 雑誌名

      第12回環境地盤工学シンポジウム発表論文集

      巻: 2017 ページ: 383-386

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 移流反応拡散系理論に基づいた3次元陥没孔形成シミュレータの開発2017

    • 著者名/発表者名
      川上凌梧,松原仁
    • 雑誌名

      第12回環境地盤工学シンポジウム発表論文集

      巻: 2017 ページ: 477-480

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of biological degradation of tuffs of Cappadocia2016

    • 著者名/発表者名
      H. Matsubara & Ö. Aydan
    • 雑誌名

      Rock Mechanics and Rock Engineering: From the Past to the Future

      巻: - ページ: 871-876

    • DOI

      10.1201/9781315388502-150

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Material Point Methodのエネルギー振動問題に対する抑制手法の提案とその検証2016

    • 著者名/発表者名
      江戸孝昭,松原仁
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 72 号: 4 ページ: I_279-I_289

    • DOI

      10.2208/jscejseee.72.I_279

    • NAID

      130005152715

    • ISSN
      2185-4653
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ベントナイトペーストにおける乾燥収縮亀裂のフラクタル次元解析2016

    • 著者名/発表者名
      広瀬孝三郎,松原仁,原久夫
    • 雑誌名

      土木学会論文集C(地圏工学)

      巻: 72 号: 1 ページ: 27-37

    • DOI

      10.2208/jscejge.72.27

    • NAID

      130005127065

    • ISSN
      2185-6516
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マッドペーストにおける亀裂進展シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      広瀬孝三郎,江戸孝昭,玉那覇圭一,松原仁,原久夫
    • 雑誌名

      計算工学論文集

      巻: Vol. 2016 ページ: 20160007-20160007

    • NAID

      130005131962

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical modelling of mudcrack grows2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Matsubara, Kosaburo Hirose, Taka-aki Edo, Kei-ichi Tamanaha, Hisao Hara and Tomonori Yamada
    • 雑誌名

      Japanese Geotechnical Society Special Publication (15th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering)

      巻: - ページ: 1143-1147

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Evaluation of DNA extraction methods for comprehensive microbial community analysis in rock and soil samples2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Shinzatoa, Ryoma Iwasaki and Hitoshi Matsubara
    • 学会等名
      Proceedings of the 1st International Workshop on Role of Microorganism and Thermo-Hydro-Chemico-Mechanical Process in Geoengineering and Geoscience
    • 発表場所
      University of the Ryukyus, Nishihara, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potential of modeling and simulation by reaction-diffusion system for geo-materials2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Matsubara and Ryogo Kawakami
    • 学会等名
      Proceedings of the 1st International Workshop on Role of Microorganism and Thermo-Hydro-Chemico-Mechanical Process in Geoengineering and Geoscience
    • 発表場所
      University of the Ryukyus, Nishihara, Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第四紀琉球層群の不整合面における特徴的な浸食形態2017

    • 著者名/発表者名
      崎山 浩考,広瀬 孝三郎,松原 仁
    • 学会等名
      第6回土木学会西部支部沖縄会技術研究発表会
    • 発表場所
      琉球大学,沖縄県西原町
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 玄武岩質枕状溶岩に残された微細構造の数理モデリング2017

    • 著者名/発表者名
      宮城 圭汰,松原 仁
    • 学会等名
      第6回土木学会西部支部沖縄会技術研究発表会
    • 発表場所
      琉球大学,沖縄県西原町
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 八重山層群に見られる剥離状風化と微生物活動の関連性2017

    • 著者名/発表者名
      岩崎 竜馬,廣瀬 孝三郎,松原 仁
    • 学会等名
      第6回土木学会西部支部沖縄会技術研究発表会
    • 発表場所
      琉球大学,沖縄県西原町
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 石灰岩のマルチフィジックス生成作用に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      大城 勇人,廣瀬 孝三郎,松原 仁
    • 学会等名
      第6回土木学会西部支部沖縄会技術研究発表会
    • 発表場所
      琉球大学,沖縄県西原町
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ベントナイトペーストに発生する乾燥収縮亀裂のフラクタル次元解析2015

    • 著者名/発表者名
      広瀬孝三郎,松原仁
    • 学会等名
      第28回沖縄地盤工学研究発表会講演概要集
    • 発表場所
      沖縄,琉球大学
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 粘質土壌における亀裂進展シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      﨑山将,広瀬孝三郎,松原仁
    • 学会等名
      土木学会第70回年次学術講演概要集
    • 発表場所
      岡山,岡山大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] マッドペーストにおける乾燥収縮亀裂のフラクタル次元解析2015

    • 著者名/発表者名
      広瀬孝三郎,松原仁
    • 学会等名
      土木学会第70回年次学術講演概要集
    • 発表場所
      岡山,岡山大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Mathematical and numerical modelling for microbial rock weathering2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Matsubara
    • 学会等名
      13th US National Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2015-07-27 – 2015-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mathematical and numerical modelling for microbial rock weathering2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Matsubara
    • 学会等名
      Proceedings of 13th US National Congress on Computational Mechanics (USNCCM)
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crack propagation simulation on mud pastes2015

    • 著者名/発表者名
      Kosaburo Hirose, Takaaki Edo and Hitoshi Matsubara
    • 学会等名
      Proceedings of 13th US National Congress on Computational Mechanics (USNCCM)
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 玄武岩質ガラスの微生物風化シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      松原仁
    • 学会等名
      第20回計算工学会講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-06-08 – 2015-06-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 玄武岩質ガラスの微生物風化シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      松原仁
    • 学会等名
      計算工学会講演会論文集
    • 発表場所
      つくば,つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-08-19  

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