Do turbidites provide a record of earthquakes and tsunamis? Examination by inverse analysis using deep learning neural network

浊积岩可以提供地震和海啸的记录吗？

• 批准号: 20H01985
• 负责人: 成瀬 元
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H01985/
• 关键词: 逆解析; 機械学習; 深海地形; 堆積学; モーフォダイナミクス; 堆積作用; 混濁流; 津波; 海洋地質; 地形学; ニューラルネットワーク; タービダイト; 海洋地質学; 地質災害

今年度は３つの領域で本研究課題に取り組んだ．すなわち，（１）水槽実験によるタービダイト逆解析手法の検証，（２）地層中のタービダイトの逆解析，（３）津波起源タービダイトの逆解析，の３つである．（１）２次元水槽実験により，傾斜変換点を伴う地形上を流れる混濁流の挙動を再現し，その堆積物の逆解析を行った．その結果，タービダイトから流速などの混濁流水理条件の逆解析が可能であることが実証された．ただし，濃度の再現性には問題があり，フォワードモデルの改善が必要であることが示唆された．（２）房総半島に分布する安房層群のタービダイトの単層解析を行い，その層厚・粒度分布を解明した．また，得られたデータに基づき予察的な混濁流の逆解析を行った．現時点では，逆解析モデルのトレーニングに用いるフォワードモデルの設定を見直し，逆解析の改善を進めている．（３）IODP Expedition 386に研究協力者であるCai Zhirongが参加し，日本海溝に堆積した2011年東北地方太平洋沖地震津波起源タービダイトの解析を行った．今年度はタービダイトの層厚・粒度分布の解析を行ったとともに，その逆解析が理論上可能であることを数値実験により実証した．また，これらの成果の基礎となるベッドフォームの形成条件や混濁流の挙動に関する基礎研究にも進展が見られた．具体的には，プレーンベッドの安定条件の解明や，混濁流の流速・濃度構造の解明を進め，それらの成果を論文として出版した．

This year's research topic is divided into three groups. (1) inverse analysis method of flume,(2) inverse analysis of strata,(3) inverse analysis of wave origin, and (3) inverse analysis of wave origin. (1) 2-D water tank is in the middle of the slope, the slope changes, the terrain changes, the turbid flow changes, the accumulation changes, the reverse analysis changes. The results show that the inverse analysis of the flow velocity and turbidity flow conditions is possible. The reproducibility of concentration is a problem, and it is necessary to improve it. (2) The layer thickness and particle size distribution of the layers are analyzed in the layer analysis. The inverse analysis of turbidity flow is carried out by the basic method. The current point is that the inverse analysis of the data sets is straightforward, and the inverse analysis of the data sets is improved. (3) IODP Expedition 386: Analysis of the Origins of the 2011 Tohoku Earthquake in the Pacific Ocean The analysis of the layer thickness and particle size distribution of this year is theoretically possible. The basic research progress of this achievement and the conditions for the formation of turbidity flow and the movement of turbidity flow are also discussed. The paper is published on the basis of the detailed analysis of the stability conditions of the turbulent flow, the velocity and concentration structure of the turbulent flow.

项目成果

石垣島カラダギ洞窟に流入した先島津波の規模:３次元数値実験による検討

流入石垣岛卡拉达木洞的先岛海啸的规模：利用三维数值实验进行的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Nakamura;T. Hirooka;H. Akiyoshi;T. Sugita;A. Mizuno;成瀬 元・石原与四郎
• 通讯作者: 成瀬 元・石原与四郎

復元の科学としての堆積学

沉积学作为一门恢复科学

• 发表时间: 2021
• 作者: 桑谷 立;上木 賢太;浜田 盛久;吉田 健太;原口 悟;McIntosh Iona;宮崎 隆;羽生 毅;北條正樹，宮木孝輔，大島草太，松田直樹，西川雅章;成瀬 元
• 通讯作者: 成瀬 元

フィールドマニュアル 図説 堆積構造の世界

野外手册插图沉积结构世界

• 发表时间: 2022
• 作者: 日本堆積学会;伊藤 慎 第４章 火山砕屑物の堆積構造 片岡香子;鹿野和彦;前野 深
• 通讯作者: 前野 深

High-resolution upper Maastrichtian carbon isotope stratigraphy of terrestrial organic matter from northern Japan

日本北部陆地有机质的高分辨率上马斯特里赫特碳同位素地层学

• DOI: 10.1127/nos/2021/0652
• 发表时间: 2022
• 期刊: Newsletters on Stratigraphy
• 影响因子: 2.2
• 作者: Nifuku;K.;Naruse;H.;& Ikehara;M.
• 通讯作者: M.

Shape difference of mud clasts depending on depositional facies: application of newly modified elliptic Fourier analysis to hybrid event beds

• DOI: 10.2110/jsr.2020.67
• 发表时间: 2020-10
• 期刊: Journal of Sedimentary Research
• 影响因子: 2
• 作者: S. Fukuda;H. Naruse