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Two types of textures observed in parallel lamination of turbidite sandstones: microtextural analysis using CNN image segmentation technique
Okuda A., Kikuchi K., Ishii S., Naruse H.
本研究では,岩石切片のスキャン画像中から粒子を自動検出し,砂粒子スケールで堆積岩の組織を解析する画像解析手法を開発した.まず,白亜系和泉層群および姫浦層群から採取した砂岩切片のスキャン画像から,教師画像として手動トレース画像を1589枚用意した.これらの画像を用いて畳み込みニューラルネットワークの教師あり学習を行った後に,学習に使用しなかったテスト画像へ画像解析モデルを適用させた結果,ピクセルが正しく判定される率は90.7%となり,粒度分布のパターンも教師画像とよく一致した.本研究手法により,岩石の研磨断面から短時間かつ簡便に高解像度の粒度分析を行うことが可能となった.開発した手法を淡路島に分布する和泉層群のタービダイト砂岩に適用し,砂岩中の平行葉理の多様性を検討したところ,タービダイト中には二種類の平行葉理が含まれることが認識された.一つは平均粒径や標準偏差が周期的に変動する不明瞭な葉理であり,もう一つは細粒な堆積物中に薄い粗粒レイヤーが挟まれるという明瞭な葉理である.これらの葉理の成因については今後の実験的検討が必要となるだろう.
Underwater Neoichnology at Osezaki Cape
Seike K., Yamashita M.
Submarine sediments change due to the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake and Tsunami in Ofunato Bay, Iwate Pref. and in subsequent temporal variations of sediments
Yokoyama Y., Hayashi G., Yatsuka S., Sakamoto I.
岩手県大船渡湾で採取した海底堆積物から，2011年東北地方太平洋沖地震津波による海底堆積物の変化，および地震後数年間における堆積物変化を明らかにすることにより，自然がもたらす海底環境変化および復興工事など人間活動に伴う堆積物・堆積環境の変化の検討を行った．これらの変化を把握することは，沿岸域における自然環境と共存する防災・減災へ向けたインフラ整備に対し，重要な情報となると考えられる．本研究の結果から，海底堆積物の分布は，大局的には地震津波前後で大きな変化は認められなかった．しかし，①湾央部珊瑚島南部では津波後に礫質堆積物の割合が高くなり，②湾口防波堤沖では，津波後に砂質堆積物から泥質堆積物に分布が変化したものの，2016年10月（地震発生から約5年後）には再び砂質堆積物が卓越する分布に変化した．湾口防波堤沖における2016年10月以降の堆積物は，地震津波前の分布傾向に類似する．これらの堆積物変化は，湾口防波堤の津波による倒壊，その後の再建による影響の可能性が推察された．湾口防波堤再建後には，海底観察映像からウェーブリップルが確認され，防波堤により海底に与える波浪の影響が変化したことが推察された．したがって，湾口防波堤沖の堆積物変化は，津波による湾口防波堤の倒壊，その後の再建に伴い，湾口防波堤沖の堆積環境が変化したことによると考えられた．また，現在の大船渡湾は地震津波以前と似た堆積環境にある可能性が推察された．
Grain imbrication analysis of tsunami deposits using statistical hypothesis testing
Takeda D., Fujino S., Sawai Y., Matsumoto D., Takada K.
津波堆積物を河川の氾濫など他のイベントで形成された層と区別するためには堆積物から遡上流・戻り流れを識別することが重要である.過去の津波の古流向を復元するため,Takada et al.(2016)が報告した礫質津波堆積物のX線CT画像を対象にして統計的仮説検定を用いた粒子インブリケーション解析を行なった.解析はTakada et al.(2016)のTSd1に相当する層(S1)に対して行い,2地点で採取した3本のコアを使用した.解析の結果をローズダイアグラムで示し,さらに得られた長軸方向角度データが従う分布型や,長軸方向角度データが統計学的に有意な集中を持つかを調べるために統計学的仮説検定を行った.その結果,S1層には遡上流と戻り流れのユニットが存在することが示された.S1層の中において遡上流のユニットは戻り流れのユニットよりも厚く,より頻繁に観察された.
Re-investigation for the delta succession of the Plio-Pleistocene Kobiwako Group in the Yasu River, Shiga Prefecture, Japan
Masuda F., Itomoto N.
ゾウやシカなどの足跡化石の産地として有名な滋賀県野洲川河畔の約260万年前の古琵琶湖層群の露頭について，堆積相解析を用いて再調査した．その結果，この地層が小型の湖沼デルタの前進によってできたものであることを確認し，その堆積物の特徴を明らかにした．デルタの頂置層は分岐流路砂層，氾濫原泥層，河口州砂泥層からなり，足跡化石や立ち木化石を含む水平層である．前置層は砂泥互層で，下位の地層にダウンラップして前進した緩傾斜の構造を示す．底置層は塊状の粘土層からなる．それらの堆積物からは，通常の気象現象に伴うものと，テクトニックによると考えられる2種類の水位変動の存在を確認した．さらに，堆積構造から求めた古流向やデルタの前進方向は東から西で，従来の報告とは異なった結果が得られ，調査地の東側に存在した大きな湖沼に流れ込んでいたとする古地理に再検討が必要となった．
Distribution of gravel-sand on high water bed by Typhoon Hagibis (T1919) flood in the middle reaches of the Tama River, central Japan
Shirai M., Utsugawa T.
2019年の台風19号（T1919）襲来に伴う出水により，多摩川中流域の高水敷に堆積した砂礫の堆積状況を記録した．砂礫州の上流部から中央部流路寄りにかけては基本的に礫の堆積が優勢であり，中央部基部から下流部にかけて懸濁水から堆積した淘汰の良い砂が堆積する．淘汰の良い砂は緩やかな2Dデューン状のベッドフォームを呈することがある．高水敷上に位置するトラフでは過去数10年間でも出水によりしばしば礫が堆積を繰り返しており，礫の集合部分の形状や懸濁水から堆積した砂との上下関係から，高水敷上での礫の転動・停止を含めた平均移動速度は遅く，概ね数10 m/h以下と推定された．近来まれに見る出水イベントであるT1919は，巨礫から泥まで様々な粒径の砕屑粒子を大規模に移動させ，砂礫州上での礫から砂への粒径変化が従来の事例より明瞭に認識されたが，砂礫州の外形を大きく変化させるほどの影響はなかった．今後も「想定を超える降雨」による河川の出水の頻度が増加する可能性が高いことを考慮すると，各地のT1919による出水及びそれによる砂礫の運搬・堆積の状況を記録・共有しておくことは，極めて重要である．
Effect of sediment supply on geometry of wave ripples: preliminary results of flume experiment
Yamaguchi N., Taki T., Sekiguchi T.
ウェーブリップルの形状への堆積物供給の影響を調べるための造波水路実験を行った.実験では,水理条件がほぼ同一で,上方より降らせる堆積物供給の速度のみを3段階に変化させることでその影響を調べた.堆積物供給速度が比較的小さい実験では,ウェーブリップルの形状は維持されたまま積み重なっていた.堆積物供給速度が大きくなるにつれてウェーブリップルは平坦化され,その領域は広くなった.今回の実験の水理条件および堆積物の条件(水深:0.3 m,波の周期:1.0 s,波の平均波高:76-78 mm,堆積物粒径:0.20 mm)の下では,砂床上昇速度が32 mm/min以上の実験でウェーブリップルの平坦化が観察された.今回の実験は,ウェーブリップル形状は堆積物供給の影響を受けないというこれまでのウェーブリップル葉理形成モデルにおける仮定が,堆積物供給速度が大きい場合には必ずしも成り立たないことを示唆している.
Contemporaneous heterotopic facies in the crevasse channel deposits of the Mizusijinjya-higashi archaeological site in Joyo City, Kyoto
Masuda F.
京都府城陽市の水主神社東遺跡で氾濫流路の堆積物を調べた結果，厚さ数10 cm程度の流路堆積物の砂層とその周囲の氾濫原泥層とが同時異相のひとつのセットとして堆積し，複数のユニットが積み重なって谷状の流路堆積物の集合体になっていることがわかった．すなわちひとつの同時異相のユニットは，氾濫流の流速や流量などの違いに支配された流れの中での物質の濃集差を反映したもので，数時間から数日間の1回の洪水氾濫によって堆積したものであり，氾濫流路堆積物からなる谷状の地層は5〜6回の氾濫流がほぼ同じところを流れて形成されたものである．こうした堆積物では岩相境界の認定が難しいことがわかる．
Fluvio-estuarine deposits of the upper Silurian Si Ka Formation in the Dong Van Karst Plateau Geopark, Ha Giang Province, Vietnam.
Komatsu T., Yamada T., Legrand J., Williams M., McGairy A., Nguyen P.D., Doan H.D.
Simple three-dimensional display method for cross sections and columnar sections
Sato T.
反射断面や地質断面，柱状図等を簡単に三次元表示する手法を開発し，それを実現するプログラムを作成した．位置情報をまとめたテキストをポリゴンデータに自動変換し，テクスチャとして用意した画像を貼り付けることで三次元表示を実現した．位置情報をテキストにまとめ，画像を用意したうえでプログラムを実行するだけで三次元化の作業が完了する．データは仕様が公開された形式の物のみ利用し，無償で手に入るGoogle Earthで閲覧できる．プログラムは無償でウェブ公開され（https://staff.aist.go.jp/tomoyuki-sato/），閲覧にも制限が少ないので，データの整理や関係者との共有，アウトリーチ等に活用いただきたい．
Sedimentological characteristics and distribution of tsunami deposits in shallow-marine sediments of Hirota Bay, Sanriku Rias, Japan
Yokoyama Y., Sakamoto I., Takashimizu Y., Shimizu Y.
三陸海岸南部に位置する広田湾底で実施した音波探査，コア試料採取，および試料分析から2011年津波とA.D. 869年貞観津波による堆積物を同定し，それらの空間分布と堆積学的特徴を明らかにした．広田湾底堆積物は，上位から砂層および泥層で構成され，両者は明瞭な不連続面で区分され，上位の砂層が2011年津波堆積物と同定された．その結果，2011年津波堆積物は，（1）下位層と明瞭な侵食面で区分される，（2）定常時の広田湾底堆積物と明らかに異なる粗粒な粒度からなる，（3) 2層以上の砂層などからなる，（4）葉理構造が認められる，および（5）広田湾内の海底面直下に広域に分布する，という特徴が明らかになった．広田湾底における堆積量（2.6×106 m3）は，陸前高田平野上に堆積したそれの約4倍であった．この陸前高田平野-広田湾系における総堆積量と，浜堤周辺からこれまでに求められた総侵食量の収支差から，津波堆積物の供給源は湾奥部浜堤周辺のみならず，陸域，広田湾東·西部海岸とより深い海底からの堆積物供給を想定する必要性が示唆された．また，湾内堆積物から古津波堆積物が確認され，その分布，堆積物性状，および放射性炭素年代値から869年貞観津波による堆積物であると同定した．
Geostatistical sediment body modeling: Principles, methods and linkage to sedimentology
Takano O.
本総説では，地球統計学的堆積体モデリングの基本概念と手法のバリエーションをまとめ，近年の方向性を指摘した．地球統計学は，自然界における様々な現象の空間的，時間的な関連性をモデル化して推定を行う統計学であり，石油探鉱開発をはじめとして様々な分野において活用されている．地球統計学を用いた堆積体のモデリングである「地球統計学的堆積体モデリング」の手法として，ピクセルベース二点間法のほか，ピクセルベース多点間法，オブジェクトベース，プロセス支援，サーフェスベース，堆積プロセスベースなど，一部堆積学的·演繹法的モデリングとも融合した様々な手法が開発されている．地球統計学的堆積体モデリングを実施するにあたっては，地質学的·堆積学的拘束条件を考慮し，データ条件，目的に応じて適した手法を選択した統合的モデリングが行われることが望ましい．
Data of boulder transport experiment in super-large wave flume
Watanabe M., Yoshii T., Roeber V., Goto K., Imamura F.
Several boulder transport formulations are available, which are based on the transport distance of coastal boulders to provide estimates of the hydraulic processes from past storm wave and tsunami events. However, experiments in a small wave tank generally underestimate the transport distance of boulders due to the limited size of the input waves and scaling issues, thus additional validation based on large-scale laboratory tests is necessary to be conducted. We conducted laboratory experiment of boulder transport in a super-large wave flume of 205 m length. In this study, we used 0.35-0.53 kg of rectangular blocks for our experiments. The observed transport distance of the rectangular blocks that made of cement and limestone for our experiments was 45 m in maximum. We also observed block velocity that its transport mode was changed sliding to rolling or saltation. The scale and flow velocity in our experiment is far higher than in other previous studies. We obtained high quality data of block velocity and transport modes for the validation of the formulations and the development of the new formulations. This contributes to research of coastal boulders formed by tsunami or storm wave.
In search of paleotsunami deposits in Himi city, Toyama prefecture
Tateishi R., Kawamura A.
北陸地方北部における古津波履歴を明らかにすることを目的として,富山県氷見市島尾地区の浜堤背後の低地で津波堆積物調査を行った.ハンドコアラーを用いて採取したコアの堆積相解析の結果,この低地の地層は浜堤の堆積物と,浜堤背後の凹地を埋積した湿地や池,沼の堆積物からなることが分かった.この凹地の堆積物から,イベント堆積物が計6層抽出され,そのうち2層はほぼ同層準に分布すること,側方で植物片の濃集が観察されることから同一のイベントで堆積したものと考えられる.このイベント堆積物は,その含有鉱物や堆積構造,及び分布範囲の広さから,津波に由来する可能性がある.一方で,河川の氾濫による堆積物の可能性も残されており,成因を特定するためには,継続して調査を続ける必要がある.なお,このイベント堆積物の直下の 14C年代は2,344-2,155 cal BPである.
