高濃度重力流堆積物の剪断歪みを用いた流れの流動機構の推定

点击翻译按钮获取中文摘要

土石流をはじめとする高濃度重力流堆積物には,内部構造として,堆積する時に流れの内部に発生する剪断歪みがみられる.剪断歪みは,上流方向に傾くそり型の剪断面として認識されるものが多く,地層から古水理条件や古地形などを復元する際に重要な構造と考えられる.今年度は,この剪断面の基礎的な性質を明らかにするために行ってきた昨年度までの研究成果を発展させた.(1)北海道の石狩丘陵に分布する鮮新-更新統材木沢層は,すでに土石流など重力流の堆積作用と波や潮流などの堆積作用とが相互に干渉しあう環境の堆積物が存在することが明らかになっている.今年度は観察結果の再検討に加え,採取したサンプルの粒度分析を行った結果,このような環境において重力流堆積物の剪断面が発達する水理条件を絞り込むことができた.(2)富士山大沢扇状地の土石流堆積物に見られる剪断面は,岩石薄片の観察から,剪断面の周辺に比較的細粒な粒子が集まりやすいことがすでに分かっているが,コンピュータによる画像解析の結果,剪断面周辺とそれ以外の部分の粒度分布を定量的に求めることに成功した.この成果は今後,土石流内部で剪断面が発達する時の応力条件の推定に貢献すると考えられる.(3)粒子法を用いた剪断面発達の数値シミュレーションは,粒子数が不十分なことと間隙水の効果をうまく考慮できていないことから,現在試行段階である.今後これらの点を改善することで,数値シミュレーションによって剪断面の理解が飛躍的に向上する可能性がある.