乱泥流の発生と海底地形形成のメカニズム

点击翻译按钮获取中文摘要

海底で実際に採取された底泥を用いて,流れによる巻き上げ実験を行った.採取地点は十勝沖の深さ800mの海底峡谷の谷底部にあたることから,採取した底泥は乱泥流によって堆積した土砂であると考えられる.底泥の粒径分析を行った結果,中央粒径が0.013mmの均一性の低いシルトであることが明らかとなった.採取できた底泥の量がわずかであったため,限られた量の底泥でも巻き上げ実験ができるような循環型の管路実験装置を開発した.この実験装置を用いて流れによって巻き上げられる底泥の濃度を測定し,巻き上げ量式を提案した.その結果,無次元巻き上げ量は無次元摩擦速度のほぼ一乗で増加することが明らかとなった.この結果は,これまでの底泥の巻き上げ量式とほぼ同じ傾向となっている.また塩水を用いて同様の実験を行った結果,流速の遅い状況下では凝集効果によってフロックが形成され沈降量は増加するが,流速が早くなるとフロックが破壊され,凝集の効果はほとんどないことが明らかとなった."frozen time approach"を用いた線形安定解析の改良を行い,乱泥流による海底峡谷の初期形成機構を詳細に調べた.その結果,不安定が発生して大陸棚下流端にガリ群が形成されるのは,大陸斜面上の乱泥流が擬似的な等流状態にあるときであることが明らかとなった.その際,形成されるガリの間隔はリチャードソン限界層厚の数百倍から数千倍となることが示された.昨年度実施した海底地盤表層のコーン貫入試験結果を基に地震時の斜面安定性を検討した.一定の勾配を有する無限長斜面を仮定し,簡易的な震度法によるすべり安全率で斜面安定性を評価する.地盤の非排水せん断強度は既往の経験式よりコーン貫入値から推定した.その結果,斜面が不安定となる水平震度の最小値は2400Galであり,今回の調査地点における海底面の地震時安定性は比較的高いことがわかった.