• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実施状況報告書

津波堆積物に含まれる「津波層」のミリ-マイクロスケール微細化学分析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25630410
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関東北大学

研究代表者

渡邊 隆広  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (40436994)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード災害科学研究 / 歴史津波堆積物 / 地球化学判別 / 湖沼堆積物
研究概要

平成25年度においては、正確な過去の災害規模復元に関する手法を確立することを目指し、津波記録が保存されている可能性の高い青森県東部太平洋沿岸に位置する小川原湖湖底の連続柱状堆積物、および比較対象として宮城県仙台平野における約1000年前の歴史津波堆積物を研究対象とした。本年度は小川原湖から採取した長さ約17cmから42cmの連続柱状堆積物(合計6本、1cm間隔に細分した約170試料)の化学分析を進めた。加えて、各試料の堆積年代および堆積速度を推定するために、試料中の植物残査の放射性炭素(14C)年代測定を行った。分析の結果、湖内陸側では硫黄と炭素の相対比が低く(約0.1以下)、海側で相対的に高い値(最大約0.8)を示した。本結果は海水の影響による硫黄供給を示していると推察され、硫黄と炭素の相対比が、津波による内陸部への海水侵入の指標として適用できる可能性が示された。また、年代測定結果にもとづいて算出した堆積速度は湖内陸側で相対的に遅く(約50年/1cm)、湖中央部および海側で相対的に早い堆積速度を示した(約1.4年/1cm)。
宮城県仙台平野における約1000年前の歴史津波堆積物(貞観津波堆積物)を含む連続土壌試料についても同様に化学分析および放射性炭素年代測定を行った。津波堆積物直下の泥炭層において、硫黄、ヒ素、鉄の濃集が観測された。津波後に海水由来成分が下層に移動し境界層に固定された可能性が考えられる。加えて、試料半割面からU-channnel型の器具を用いて分取した樹脂固定前の連続試料についてXGT装置を用いて化学分析を行った。ヒ素の濃集については分割試料と同様の傾向を示し、XGTによる津波堆積物試料の高精度分解能分析が可能であることが示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

各試料の1cm間隔での分取作業、凍結乾燥・粉砕作業、U-channnel型の連続試料の分取作業、無機化学分析、有機元素分析等、順調に試料処理および分析データの蓄積を進めている。現在までに小川原湖湖底の連続柱状堆積物から採取された13点の植物残査試料の放射性炭素年代測定を実施し、試料底部のおおよその堆積年代および堆積速度を把握することに成功し、着実な分析作業方針の検討が可能になっている。宮城県仙台平野における連続土壌試料についても同様に放射性炭素年代測定データを取得し津波イベント層との対比を進めている。湖底の安定した堆積環境により、一つの連続した環境変動記録を湖底堆積物試料から得ることができるが、土壌については地表面の剥削や陸成堆積物の再堆積、生物活動による堆積層のかく乱等により、連続した過去の記録を復元することは難しい。しかし、放射性炭素年代測定データおよび化学分析データを蓄積することにより、津波イベント層の特定やその上下層との関連(津波層と泥炭層との間における物質移動)を把握することが可能であり、特に、XGT等による津波堆積物試料の高精度分解能分析を進めることにより津波堆積物を検出する新たなマーカーの開発に繋がることが期待される。本年度は試料の確保、分析方法の選定、各種化学分析を進め、特に、津波により陸域に供給される海由来の元素(ナトリウム、ストロンチウム、バリウム、硫黄等)について、湖底および土壌連続試料堆積物中における濃度分布を把握することができた。

今後の研究の推進方策

基本的に津波堆積物の分布は水平方向に対して一様ではないため、新たな連続試料の採取を進め、特に海側から内陸側への津波堆積物の分布を把握する。加えて、歴史津波の発生時期との対比、および詳細な堆積環境の変化を把握するため、堆積物中から植物残査を選別し、放射性炭素年代の追加測定を進める。目視による選別のみではなく、篩がけ等により微細な植物片をピックアップし、年代値が得られていない堆積層の年代測定を試みる。特に成因不明の砂層について堆積年代を明らかにし、過去のイベントとの対比を進める。1cm間隔に細分した試料についても無機化学分析を継続し、XGT等による津波堆積物試料の高精度分解能分析との対比データを蓄積する。また、地域的な特徴や堆積物の供給源を把握するため主要元素に加えて微量元素についても化学分析の追加実施を行う予定である。さらに、未固化試料に加え、樹脂固化した連続試料の高精度分解能分析手法の確立を目指す。特に、津波堆積物層とその上下の泥炭層との境界層付近を集中して分析し、各元素の分布・遷移傾向について明らかにする。上記の内容について集約し、堆積後における海由来成分の挙動の把握に加え、ヒ素の濃縮メカニズムと津波浸水との因果関係を明らかにする。津波層とそれ以外の層における化学組成を明らかにし、かつ各地域、各年代の津波堆積物の化学組成の特徴を把握し、化学判別解析手法の精度を向上させる。 特に、砂質の津波堆積物の化学的特徴をベースにして、泥質の津波堆積物の判別を進める。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] 加速器質量分析法によるSND7ジオスライサー試料から採取した植物残査の14C年代測定 -仙台平野・津波堆積物の年代測定-2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊隆広, 細田憲弘, 土屋範芳, 中村俊夫, 澤井祐紀, 駒井 武, 岡本 敦, 平野伸夫, 奈良郁子
    • 雑誌名

      名古屋大学加速器質量分析計業績報告書

      巻: XXV ページ: 97-102

  • [学会発表] 津波堆積物の放射性炭素年代測定と地球化学分析2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊隆広, 細田憲弘, 土屋範芳, 中村俊夫, 平野伸夫, 奈良郁子
    • 学会等名
      第16回AMSシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20140319-20140320
  • [学会発表] Inorganic geochemistry and 14C age dating of past tsunami deposits from Tohoku area, northeast Japan2014

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, N. Hosoda, N. Tsuchiya, T. Nakamura, S. Yamasaki, R. Yamada, F.W. Nara, T. Komai
    • 学会等名
      11th International Workshop on WATER DYNAMICS, Deep Carbon Cycle
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      20140312-20140314
  • [学会発表] Machine learning techniques for geochemical discrimination of 2011 Tohoku tsunami deposits2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kuwatani, K. Nagata, M. Okada, T Watanabe, Y. Ogawa, N. Tsuchiya
    • 学会等名
      11th International Workshop on WATER DYNAMICS, Deep Carbon Cycle
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      20140312-20140314
  • [学会発表] 津波堆積物の重金属分析2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊隆広
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会第90回講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20140307-20140307
  • [学会発表] 仙台平野から採取した歴史津波堆積物の放射性炭素年代測定2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊隆広, 細田憲弘, 土屋範芳, 中村俊夫.仙台平野から採取した歴史津波堆積物の放射性炭素年代測定
    • 学会等名
      2013年度名古屋大学年代測定総合研究センターシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20140128-20140129
  • [学会発表] Exhaustive Search of Elemental Combinations for Geochemical Discrimination of Tsunami deposits2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kuwatani, K. Nagata, M. Okada, T Watanabe, Y. Ogawa, N. Tsuchiya
    • 学会等名
      2013 AGU fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20131209-20131213
  • [学会発表] 青森県小川原湖湖底堆積物に記録された堆積環境の変化2013

    • 著者名/発表者名
      永島 郁, 瀬戸浩二, 渡邊隆広, 奈良郁子, 安田喜憲, 山田和芳, 米延仁志
    • 学会等名
      日本地質学会第120年学術大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20130914-20130916
  • [学会発表] 仙台平野・静岡平野における津波堆積物の汚染評価と化学判別2013

    • 著者名/発表者名
      渡邊隆広, 土屋範芳, 井上千弘, 北村晃寿, 駒井 武, 山崎慎一, 山田亮一, 平野伸夫, 岡本 敦, 細田憲弘, 奈良郁子
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2013年 年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 東北地方太平洋沖地震・津波後における土壌のヒ素・重金属・放射性物質汚染評価2013

    • 著者名/発表者名
      渡邊隆広
    • 学会等名
      筑波大学セミナー「放射性物質の環境動態研究と福島原発事故起源の放射性物質の移行」
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      20130903-20130903
  • [学会発表] Geochemical discrimination of tsunami sediments in Tohoku and Shizuoka area, Japan2013

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, N. Tsuchiya, C. Inoue, A. Kitamura, T. Komai, S. Yamasaki, R. Yamada, N. Hirano, A. Okamoto, F.W. Nara, Tohoku Tsunami Sediment Research Group
    • 学会等名
      2013 Golodschmidt Conference
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      20130825-20130830
  • [学会発表] 東北地方太平洋沖地震による津波堆積物の微量元素含量2013

    • 著者名/発表者名
      山崎慎一, 渡邊隆広, 岡本 敦, 平野伸夫, 山田亮一, 布原啓史, 土屋範芳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会 東北支部会
    • 発表場所
      郡山
    • 年月日
      20130708-20130709

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi