【研究領域課題番号】21H00628 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

宇宙線生成核種 / 地形発達 / ボーリングコア / 削剥速度 / 地理情報システム

【研究成果の概要】

本年度は，近畿地方や中部地方を対象に，地理情報システム上での細密デジタル地形情報の解析により，遷移途上にある山地地形の分析を行い，試料採集の対象流域を定めた．これらの流域で河床堆砂の採取を行うとともに，代表的な斜面において，侵食速度を決定するための岩盤試料を数か所で採取し，石英粒子に含まれる宇宙線生成核種であるBe-10を分析して，流域の削剥速度と地形パラメータとの定量的な対応関係を得た．試料の処理および分析は京都大学および東京大学で行い，加速器質量分析の検出感度向上に関する検討も併せて行った．
土砂の給源となる山地の侵食の結果，山麓に堆積した砂礫中の石英粒子に含まれるBe-10の濃度の時間変遷を説明するため，後背山地の削剥速度変化を計算する地形進化のモデリングを行った．モデルは地理情報システムを用いて構築し，隆起速度の増大に対する応答として斜面の開析領域が拡大すると，山地がより速い速度で削剥され，宇宙線生成核種の含有量が小さい土砂を排出するような過程を定量的に評価できるようにした．シミュレーションの結果，得られているデータとおおむね整合的な出力を得ることができるようにはなったが，現実の地形とモデルとのフィッティング法には課題が残った．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究領域課題番号】20K20329 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

活断層 / 宇宙線生成核種 / 加速器質量分析 / 変位速度 / 削剥速度 / 侵食基準面 / 地形発達 / 山地流域 / テクトニクス / 地理情報システム / 断層活動度

【研究成果の概要】

地表近傍の造岩鉱物中に蓄積する宇宙線生成核種を用い，その存在量が地表の削剥速度を反映した平衡濃度となることを利用して，対象とする断層に上載層が無い場合でも，また，埋没有機物等の年代試料が得られない場合でも，過去数千年から数十万年スケールでの断層の活動度を評価する新しい手法を提案し，その有用性を検証した．断層近傍において複数の小流域で渓流堆砂や，露頭で岩盤を試料を採取し，加速器質量分析により石英中の宇宙線生成核種であるBe-10を定量した．その結果，本手法を用いて，断層の上下変位速度を定量的に評価できることを確認した．

【研究の社会的意義】

断層活動度の定量化は，内陸地震のリスク評価や原子力発電所の安全性評価，高レベル放射性廃棄物の地層処分に際する地質環境の長期安定性評価において重要である．とりわけ原子力発電所の稼働における安全性確保のために，近傍断層の活動度を正確に推定する方法論の開発は喫緊の課題となっている．現在のところ，断層活動度の評価は，断層直上の堆積年代がわかっている地層（上載層）の変位量や，形成年代が特定可能な地形面の変形量などに基づいて行われているが，条件によっては，ある断層がいわゆる活断層であるかどうかの判定が難しいことがある．本研究ではこの問題を解決する一つの方法を提示することができた．

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2020-04-01 - 2022-03-31

【配分額】26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)