| 研究課題/領域番号 |
25630410
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| 研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
渡邊 隆広 独立行政法人日本原子力研究開発機構, バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 任期付研究員 (40436994)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| 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 |
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| 研究実績の概要 |
平成２６年度は、青森県東部太平洋沿岸に位置する小川原湖から採取した湖底堆積物、および東北地方太平洋沿岸から採取した陸成堆積物（連続土壌堆積物）の放射性炭素年代測定、および有機元素分析法による炭素、窒素、硫黄分析を継続して進めた。加えて、物質移動や物質循環の過程を明らかにするため、小川原湖から採取した湖底堆積物の蛍光X線分析を行い、湖底堆積物に含まれる無機成分の供給源推定を進めた。東北地方の陸成堆積物においては、海岸付近とより内陸側（海岸から２～３km程度の距離）でそれぞれ採取した試料の化学分析を実施し、化学判別ダイアグラムおよび各元素の相対比を用いて、砂層の津波堆積物のみではなく、津波により内陸まで移動した泥質津波堆積物の検出を試みた。津波堆積層のミリ-マイクロスケール微細化学分析手法の開発を進めるために、多くの異なる特徴を持った試料を用いて、分析手法の妥当性を検討する必要がある。東北地方に加え、静岡県沿岸から採取された陸成堆積物の化学分析を行い、津波堆積物の化学判別ダイアグラムの改良と化学組成・相対比による判別手法の構築を進めた。特にナトリウムとチタン濃度の相対比の変動をもとに津波堆積物の検出を進め、汎用的な手法開発に必要なデータを蓄積した。さらに湖底堆積物の試験測定用に樹脂で固化した連続試料を作製し、レーザーアブレーション-誘導結合プラズマ質量分析にて各元素の分布データを取得した。軽元素の測定は困難であったが、物質の供給源や循環過程などの情報をもつ希土類元素や他の重金属の測定が可能であることが示された。
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| 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
東北地方および静岡において、津波堆積物とそれ以外とを区別する化学判別ダイアグラムの改良、および地層中から津波堆積物を検出する指標（ナトリウムとチタン濃度の相対比や、ケイ素とアルミニウム濃度の相対比）の汎用化を進めることができた。青森県小川原湖から採取した湖底堆積物については、堆積物や堆積物に含まれる化学成分の供給源を把握するために（堆積層がどのように形成されたのかを知るため）、各元素濃度の高時間解像度分析（1cm間隔、数十年スケール）を実施した。東北地方太平洋沿岸（仙台平野）から採取した陸成堆積物については、内陸部と沿岸部の連続土壌堆積物を分析し対比を進めた。ナトリウムとチタン濃度の相対比を用いることにより、内陸部の試料の一部において泥質津波堆積物の可能性のある堆積層を検出することができた。また、砂で形成された津波堆積物の直上に位置する泥質層付近において、蛍光X線分析法を用いて砂層から泥層への遷移部分の化学組成を明らかにした。静岡県沿岸から採取された陸成堆積物においても、東北地方の試料と同様の分析手法と津波堆積物検出方法が適用できることが示された。土壌堆積物については放射性炭素年代測定の解像度を上げたことにより、ばらつき（深度方向に対する年代値の逆転）が観測された。従って、年代測定については上層部からの植物根の混入や、周囲の古い有機物の混入割合を評価する手法の改良が今後必要となる。XGTやレーザーアブレーション-誘導結合プラズマ質量分析では軽元素の測定には未だ検出下限が高く改良が必要であるが、希土類元素や他の重金属を用いた環境解析が可能であることが明らかになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
陸成堆積物の化学分析を継続し、時間解像度の改善を進める。平成25年度と平成26年度に蓄積した湖底堆積物と陸成堆積物の化学組成データを集約し、津波堆積物の化学判別ダイアグラムおよび指標物質の汎用化と高精度化を進める。東北地方の仙台平野においては、各地点の砂質津波堆積物の化学データをもとに、これまで目視では判別不能であった内陸部の泥質津波堆積物の検出作業を進める。また、海から陸への物質移動をより詳細に把握するため、化学組成に加えて堆積物の粒径分布のデータも取得し解析手法の改善を進める。津波堆積物の指標物質についてはナトリウムとチタン濃度の相対比や、ケイ素とアルミニウム濃度の相対比に加え、微量元素等も含めた多元素による判別手法の改良も進める。放射性炭素年代測定の結果については、試料底部の年代やおおよその堆積速度の把握は可能であるが、さらに高精度化を目指し、層序との対比や植物根の除去を進め再測定し、かつ火山灰による年代測定も実施し年代モデルの再構築を試みる。海由来物質の指標となりうるナトリウムについては、主要元素としては試料中の存在量が相対的に低いので汎用化を進めるために測定時の検出下限および測定精度の改善を進める。化学判別手法の高精度化を進めるために、堆積後の物質移動も把握する必要がある。特に酸化還元環境の変遷による物質移動の変化を把握するために、希土類元素に加えてウランやモリブデン等の微量元素分析も進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
堆積物中の各元素の濃度不足に伴って測定試料数の一時的な調整を行ったことにより、実験用消耗品の使用量が変更されたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
津波層の解析に必要な化学組成データを取得するために試料量を再調整し、平成27年度中にガスや試薬類の実験用消耗品購入の一部として使用する。
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