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布施 圭介*
JNC TJ7420 2005-022, 248 Pages, 2004/03
海水準変動に伴う海岸線の移動範囲を把握することを目的とし,海水準変動に伴う海岸平野の地層と地形の形成・発達プロセスの調査を実施した。
布施 圭介*
JNC TJ7420 2005-088, 43 Pages, 2004/02
JNC-TJ7420-2005-088.pdf:14.9MB
仙台市名取川河床に露出する新第三紀層を対象として,活構造の形成プロセスを明らかにするため,地層の堆積構造や変形構造のデータをルートマップや柱状図に整理した。また,房総半島館山市に露出する沖積層を対象として,プレート間地震に伴う地殻変動の規模と周期を明らかにするため,津波堆積物などのイベント堆積物を3箇所でスケッチした。
布施 圭介*
JNC TJ7420 2005-064, 185 Pages, 2003/03
氷期・間氷期の海水準変動に対応する,海岸平野の地形発達プロセスを明らかにすることを目的とし,河川の物質運搬・下刻,平野での堆積プロセスの解明に必要な堆積物の分布状況の調査と珪藻化石分析を行った。
布施 圭介*
JNC TJ7420 2005-015, 132 Pages, 2002/03
JNC-TJ7420-2005-015.PDF:38.9MB
氷期・間氷期の海水準変動に対応して,下刻などの河川プロセスがどのような規模と速度で生じるかを明らかにすることを目的とし,平野の地形ならびに堆積物の分布特性の調査を行った。また,海・陸境界の変遷の復元に必要な既存コア試料を用いた珪藻化石分析を実施した。
高野 豊治*; 布施 圭介*; 齊藤 晃*; 佐藤 好一*
JNC TJ7420 2005-100, 109 Pages, 2001/03
JNC-TJ7420-2005-100.pdf:15.15MB
塩淡境界の移動等に影響を与える後背地の地形変化を予測するために,内陸部の隆起量を推定する手法が必要である。海成段丘が示す変動の内陸への外挿可能性についての調査を行った。
高野 豊治*; 布施 圭介*; 齊藤 晃*; 佐藤 好一*; 佐久間 浩二*; 安田 賢哉*
JNC TJ7420 2005-019, 782 Pages, 1999/12
第四紀に隆起した海成段丘を利用して各地の隆起量や隆起速度を求めるととともに図化した。
高野 豊治*; 布施 圭介*; 川上 源太郎*
JNC TJ7420 2005-095, 122 Pages, 1999/03
JNC-TJ7420-2005-095.pdf:41.6MB
将来の隆起・沈降量の予測を行うために,沈み込むプレートからの応力で地殻が変形していく過程を有限要素法を用いてシミュレーションを行った。
藤原 治; 増田 富士雄; 酒井 哲弥*; 入月 俊明*; 布施 圭介*
第四紀研究, 38(1), p.41 - 58, 1999/02
相模湾周辺で過去約1万年間に繰り返し発生した7回のプレート境界地震を、これらの地震にともなう津波の痕跡(津波堆積物)としてボーリングコアから見出した。津波堆積物は、基底に侵食面を持ち上方細粒化する礫質の砂層からなり、水深10m前後の内湾に堆積した泥質の地層に挟まれている。堆積構造や化石の種構成などから、海底の侵食と砂層の運搬が海から陸へ向かう強い流れに起因することが示され、また、これらの砂層の年代が地震で隆起した海岸段丘と近似した値を持つことから、津波堆積物であることが明らかになった。本研究では、露頭調査に限られていた津波堆積物の研究範囲をボーリングコアにも広げ、その一連の調査・分析方法についても言及した。このことは、地震の再来間隔などの推定について、津波堆積物の実用性を高めることに貢献する。本研究は長期安定性研究に反映される。
藤原 治; 大槻 憲四郎*; 布施 圭介*
月刊地球, (27), p.130 - 134, 1999/00
東北日本弧中部を横切る東西断面(約180km)について、既存のデータを総合して逆解析的に、地殻応力の分布図(深度約40kmまで)を作成した。その結果、塑性/脆性境界はほぼ400
C等温線に一致し、その深度は脊梁山地下で浅く(12-13km)、東西両側に深くなること、歪み速度は脊梁付近で最大となることなどが分かった。一方、問題点として、島弧の東西両端部で地殻応力が常識よりかなり高く求まった(数百Mpa以上)ことなどが上げられる。これは主に、断層の物理過程や地下深部での水の存在状態を解析に組み入れていない(その様なデータが得られていない)ことによると考えられる。なお、本件は月刊地球編集部からの依頼で寄稿するものである。
入月 俊明*; 藤原 治; 布施 圭介*; 増田 富士雄*
化石, (64), p.1 - 22, 1998/07
表題地域における過去9,000年間の海水準変動を、ボーリングコアに含まれる微生物(貝形虫)の化石を用いて推定した。化石画示す古環境の推定に多変量解析の一つであるQ-modeクラスター分析を用いることで、塩分濃度や海水準の変化を定量的に見積もることができた。解析結果によると試料の条件が良い場合には、数m程度の海水準の変動を識別でき、従来の研究よりも海水準の推定精度が倍以上も向上した。この分解能の向上の他外洋水が内湾奥の汽水域に流入するイベントが、8,900年前頃と7,800年前頃に発生したことが分かった。このイベントは、相模湾で起こった地震津波の可能性がある。なお、この成果は地質環境の長期安定性に関する研究に反映される。
布施 圭介*; 茂木 紀子*
PNC TJ1454 98-001, 149 Pages, 1998/02
本研究では、東北日本弧の地殻変動のシミュレーションモデルの作成をめざし、文献調査等によりデータの収集・解析を行った。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)東北日本弧のプレート境界には、海溝吸引力と海錨力から派生した応力が働き、プレート収斂速度の法則から5
10-15/sの地殻短縮速度で地殻が変形していると推定される。(2)地質断面、活断層・地震、測地学の各種データから算定された水平歪速度は、最大で一桁以上の違いが生じた。そのような違いはデータの特性に由来すると考えられ、1000年以上におよぶ定常的な水平歪速度は、地質断面から求められた値と測地学的に求められた値の中間値:10-15/sのオーダーと推定される。(3)東北日本弧のコンラッド不連続面およびモホ不連続面の深度分布は、それぞれ15
20km程度、2936km程度で、陸上部で最も厚く、東西海側に向かって薄くなる。(4)脆性/延性遷移境界はほぼ400
等温面に一致し、奥羽脊梁山脈では1213kmと浅く、東西海側に向かって深くなる。(5)地殻応力プロファイルから、下部地殻の大部分と最上部マントルは100MPa以下で、大部分は20MPa以下であることが明らかになった。高応力のseismogenic layerは奥羽脊梁山脈で最も薄いので、一様な水平圧縮を受けた場合には、そこに応力が集中し、かつ上方に湾曲して上昇すると推定される。(6)地殻応力の最高値は500800MPaに達し、常識よりかなり高い。これは孔隙圧を一定と仮定したためであるが、孔隙圧と深度の関係は明らかにされていない。(7)プレート底面と沈み込む海洋プレートとのカップリング境界に囲まれた上盤プレートをべき乗流体を含んだ改良マクスウェル物体でモデル化する。アイソスタシーや地殻短縮速度が成立するように、その領域の応力や歪を有限要素法によってシミュレートする。
藤原 治; 酒井 哲称*; 入月 俊明*; 布施 圭介*
15th International Sedimentological Congress, 0 Pages, 1998/00
地下水の流れなどを変化させる隆起, 沈降運動を把握し、将来の変動量を予測することは、地質環境の長期安定性を示す上で重要である。このためには、隆起・沈降運動の再来間隔や速度を把握することが不可欠である。日本列島の沿岸部で広く見られる地震に伴う隆起・沈降運動については、津波堆積物がその再来間隔を推定する有力な手法となる。本研究では、沖積層から津波堆積物を検出する方法について、南関東での調査事例を紹介した。この手法は、各地の沖積層から海底地震の記録を読み取ることに適用でき、地震防災や津波防災の観点からも重要である。なお本稿は、15th International Sedimentological Congress事務局からの依頼により投稿・講演するものである。
高野 豊治*; 布施 圭介*; 斎藤 晃*; 安田 賢哉*
PNC TJ7454 97-001, 536 Pages, 1997/03
本報告書は、日本列島における地質環境の長期安定性に関する研究の一環として、日本列島の各地の第四系に関するデータを取りまとめたものである。本年度は、下北、三陸北部、佐渡、常磐、湘南、阪神西部、紀伊半島南部、高地・室戸、日向の9地域を体象として1/5万段丘区分図を作成し、平野周辺の段丘や第四紀層の分布や年代を整理し、第四紀における隆起・沈降量を算定した。また、酸素同位体ステージ1、5eおよびデータが豊富な場合にはステージ7以前の時期を対象にして、隆起・沈降量に読み替え可能な古海面高度の等値線図(1/20万)を作成した。その結果、以下のことが明らかとなった。1)大磯丘陵や室戸岬などの変動の激しい一部の地域を除いて、垂直変動量は1m/千年以下である。2)過去12万年間よりも最近6,000年間の方が変動速度が大きい3)変動基準の年代や酸素同位体編年に対象した海水準変動曲線に不確かさがある。なお、隆起・沈降運動の開始時期や変動速度を性格に把握するため、年代測定や分析用に100試料を採取した。
藤原 治; 酒井 哲弥*; 布施 圭介*; 斉藤 晃*
四紀学研究, 36(2), p.73 - 86, 1997/00
地層中に含まれる津波堆積物が,改訂地震の再来間隔の解明や,それに伴う地殻変動の将来予測の有力な推定手法となることを,南関東を例に論じた.津波堆積物は従来,陸上のみから知られていたが,本研究で初めて海底堆積物からも見いだされた.海底に堆積した津波堆積物は,陸上に比べて侵食される機会が少なく,より長期間にわたる地震や地殻変動を詳細に記録していると考えられる.
佐々木 穰*; 高野 豊治*; 植松 幹雄*; 布施 圭介*; 斎藤 晃*
PNC TJ7454 96-001, 460 Pages, 1996/03
本報告書は、日本列島における地質環境の長期安定性に関する研究の一貫として、日本列島の平野・盆地およびその周辺丘陵の第四系に関するデータを取りまとめたものである。本年度は、東北日本・北海道地方を対象として、模式的な地質および地形断面が作成できる6ルートを設定し、1/5万地質図・地形面区分図を作成して、以下の内容について調査を行った。(1)第四紀年代層序の取りまとめ(2)地表調査候補地点選定(3)層序試錐候補地点選定昨年度作成した汎世界的な標準年代尺度に地域的な火山灰層序を加味することにより、各ルートにおける第四紀年代層序を取りまとめた。取りまとめにあたっては、根拠となる絶対年代層や古地磁気層序・火山灰層序・微化石層序の指標を模式柱状図に明示し、地質図上にその位置を提示した。また、地殻変動を解析する変動基準面として用いられる地形面の分布高度や形成年代などを整理した。各ルートのなかから、第四系の模式層序が取得できると考えられる地域を数地点選定し、現地調査を行い、層序試錐の実現可能性について論じた。
高野 豊治*; 佐々木 穣*; 布施 圭介*; 斉藤 晃*; 佐藤 好一*
PNC TJ1454 96-001, 295 Pages, 1996/03
近年、大地震に由来する津波堆積物が世界各地で報告されるようになり、大地震の発生時期を推定する有力な方法となりつつある。海成完新統には津波堆積物が多数保存されている可能性が高く、大地震の再来間隔の解明や、それに伴う地殻変動の将来予測に重要な手がかりを与えると考えられる。本研究では大地震により離水した完新世海成段丘(沼段丘)が分布する千葉県館山市周辺で、大地震に由来する津波堆積物を海成完新統(沼層)に見い出し、地殻変動の解析を行った。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)沼層には、急激な流水によって海岸や海底から削剥された堆積物が再堆積したと考えられる砂礫層がある。このような砂礫層を形成するようなイベントが、約8,000y.B.P.1,600y.B.P.の間に少なくとも36回認められる。(2)36回のイベントのうち6回(6,2006,100y.B.P.、6,1006,000y.B.P.、約4,500y.B.P.、4,3004,200y.B.P.、約3,050y.B.P.、約2,800y.B.P.)は、南関東に分布するの完新世海成段丘の離水時期と一致する。それゆえ、これら6層準の砂礫層は、海成段丘を離水させた地震に伴う津波堆積物と解釈される。それ以外の砂礫層も津波堆積物である可能性が高いが、対応する海成段丘から知られていないことから、津波以外のストームなどに由来する可能性がある。(3)連続的なデータから推定される地殻変動は、隆起と沈殿が交互に繰り返す"地震性地殻変動"を示す。その最大隆起速度は内房側で3.34.4mm/y,外房側で5mm/yである。
佐々木 譲*; 植松 幹雄*; 高野 豊治*; 布施 圭介*; 斉藤 晃*
PNC TJ7454 95-001, 348 Pages, 1995/03
本報告書は、日本列島における地質環境の長期安定性に関する研究の一環として、日本列島の沿岸部(平野部)の第四系に関するデータを取りまとめたものである。本年度は、関東平野・伊勢湾周辺・大阪平野・宮崎平野を対象として、模式的な地質および地形断面が作成できる9ルートを設定し、1/5万地質図・地形面区分図を作成して、以下の内容について調査を行った。(1)第四紀年代層序の取りまとめ(2)地表調査候補地点選定(3)層序試錐地点選定データの取りまとめに先立ち、最新のデータに基づく時間尺度・古地磁気層序・微化石層序・酸素同位体変動曲線を盛り込んだ汎世界的な標準年代尺度を作成した。この標準年代尺度に地域的な火山灰層序を加味することにより、各ルートにおける第四紀年代層序を取りまとめた。取りまとめにあたっては、根拠となる絶対年代値や古地磁気層序・火山灰層序・微化石層序の指標を模式柱状図に明示し、地質図上にその位置を提示した。また、地殻変動を解析する変動基準面として用いられる地形面の分布高度や形成年代などを整理した。各ルートのなかから、第四系の模式層序が取得できると考えられる地域を数地点選定し、現地調査を行い、層序試錐の実現可能性について論じた。
高野 豊治*; 佐々木 穣*; 布施 圭介*; 斉藤 晃*; 佐藤 好一*
PNC TJ1454 95-001, 315 Pages, 1995/03
現在の変動帯である日本列島において、隆起・沈降運動は最も一般的に見られる天然事象である。したがって、地質環境の長期安定性を評価するためには、将来における隆起・沈降量を把握し、地質環境への影響を予測することが必要である。本研究では、平成3年度より、日本列島における隆起・沈降運動に関する既存情報の収集・整理を行うとともに、隆起・沈降運動を調査・解析するための手法の整備を行ってきた。また、平成4・5年度には、房総・三浦半島を対象に、事例研究によって主に地形学的手法および地質学的手法のうち、古生物から古環境を推定する方法を用いて隆起・沈降運動の調査・解析方法を検討した。本研究では、平成5年度に調査した千葉市周辺の木下層および館山市周辺の沼層を対象にして、堆積相解析に基づく地殻変動の調査・解析法を検討した。その結果、以下の点が明らかとなった。木下層(約1510万年前)を対象とした研究では、地層中から当時の海岸線(砂浜の堆積面)を識別することができ、その堆積面を変動基準面として用いることができた。その結果、より面的に地殻変動量を把握することが可能となった。沼層(約1万4千年前)を対象とした研究では、沼段丘を形成したイベントが地層中から読みとることができ、地形学的方法から得られる情報より精度の高い情報を得ることができた。以上のように、今回用いた変動基準面の設定法は、海水準変動に起因する堆積相の変化に基づいており、海成層一般に適用できるものと判断される。今後は、各手法により求められた年代測定値および地殻変動量に含まれる誤差とその原因について整理検討することが本研究の課題であると考えられる。
佐々木 穣*; 布施 圭介*; 斉藤 晃*; 斎藤 祐二*
PNC TJ1454 94-002, 90 Pages, 1994/03
我が国の地質環境の長期安定性を検討する上で重要と考えられる天然事象の一つである「隆起・沈降」に関する過去2年間の検討結果、その地殻変動を詳細に把握するためには、基準となる地形面または地形面積成層の形成環境(形成高度)と形成年代の定量化が必要であると判断した。そこで、本研究では房総半島をモデル地域として、同地域に分布する木下面・木下層および沼面・沼層を対象に以下の2項目について調査を実施した。(1)対象とする地形面およびその構成層の分布や特徴の把握(2)模式的な地点における変動基準面の形成環境と形成年代の定量的な把握 以上の調査・研究成果からモデル地域の第四紀の隆起・沈降運動の特徴を検討すると共に、採用した年代測定法について適正評価を行った。その結果、以下の点が明らかとなった。従来、変動基準面として採用されてきた地形面(海成段丘の堆積原面など)は、正確には同一時間面・同一環境を示すとは限らないことから、詳細な地殻変動量を求める上では問題があるものと考えた。そこで、形成環境や形成年代を定量化できる層準をもって変動基準面とした。地層の形成環境を推定するために、古生物学的方法を用いた。具体的な数値を用いて古環境(古水深)を推定する方法として貝化石や生痕化石が有効であることが判明した。地層の形成年代を推定するために、SUP14/C年代測定法・ESR年代測定法・TL年代測定法を行った結果、数万年より若い年代を対象とする場合にはSUP14/C年代測定法が、それよりも古い年代を対象とする場合にはESR年代測定法が有効であることが判明した。なお、SUP14/C年代測定法ではSUP14/Cの初期濃度の不均一性や経年変化という不確定要素が、ESR年代測定法には年間線量率の見積りに伴う不確定要素がある。一方、アラゴナイトを測定対象とするTL年代測定法は、ESR年代測定法のクロスチェック法として有用性が認められるので、今後の研究開発の必要があると考えられる。地殻変動量は変動基準面の現在の標高から形成高度と古海面高度を差し引いて求めているため、形成高度と古海面高度の推定精度によって地殻変動様式の推定精度に大きな差が生じる。このうち、形成高度の推定幅を狭める手段として堆積学的手法による形成高度の推定も加味することが必要である。
佐々木 穣*; 布施 圭介*; 斉藤 晃*; 斎藤 祐二*
PNC TJ1454 94-001, 347 Pages, 1994/03
我が国の地質環境の長期安定性を検討する上で重要と考えられる天然事象の一つである「隆起・沈降」に関する過去2年間の検討結果、その地殻変動を詳細に把握するためには、基準となる地形面または地形面構成層の形成環境(形成高度)と形成年代の定量化が必要であると判断した。そこで、本研究では房総半島をモデル地域として、同地域に分布する木下面・木下層および沼面・沼層を対象に以下の2項目について調査を実施した。(1)対象とする地形面およびその構成層の分布や特徴の把握(2)模式的な地点における変動基準面の形成環境と形成年代の定量的な把握以上の調査・研究成果からモデル地域の第四紀の隆起・沈降運動の特徴を検討すると共に、採用した年代測定法について適正評価を行った。その結果、以下の点が明らかとなった。従来、変動基準面として採用されてきた地形面(海成段丘の堆積原面など)は、正確に同一時間面・同一環境を示すとは限らないことから、詳細な地殻変動量を求める上では問題があるものと考えた。そこで、形成環境や形成年代を定量化できる層準をもって変動基準面とした。地層の形成環境を推定するために、古生物学的方法を用いた。具体的な数値を用いて古環境(古水深)を推定する方法として貝化石や生痕化石が有効であることが判明した。地層の形成年代を推定するために、14C年代測定法・ESR年代測定法・TL年代測定法を行った結果、数万年より若い年代を対象とする場合には14C年代測定法が、それよりも古い年代を対象とする場合にはESR年代測定法が有効であることが判明した。なお、14C年代測定法では14C初期濃度の不均一性や経年変化という不確定要素が、ESR年代測定法には年間線量率の見積りに伴う要素がある。一方、アラゴナイトを測定対象とするTL年代測定法は、ESR年代測定法のクロスチェック法として有用性が認められるので、今後の研究開発の必要があると考えられる。地殻変動量は変動基準面の現在の標高から形成高度と古海面高度を差し引いて求めているため、形成高度と古海面高度の推定精度によって地殻変動様式の推定精度に大きな差が生じる。このうち、形成高度の推定幅を狭める手段として堆積学的手法による形成高度の推定も加味することが必要である。
