宇宙線生成核種を用いた風化土層の発達速度と流域の侵食速度の定量

利用宇宙射线产生的核素量化风化土壤层的发育速率和流域的侵蚀速率

• 批准号: 07J01748
• 负责人: 松四 雄騎
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J01748/
• 关键词: 宇宙線生成核種; 侵食速度; 土層; 花崗岩; 加速器質量分析; 地形発達; 流域; 土砂; 削剥速度; 風化土層

土砂生産の活発な北アルプスの山地流域を対象に,河川堆積物中の宇宙線生成核種の分析を行った.対象とした流域では,ダムの堆砂量記録から,過去数十年における土砂排出量の各年値が得られている.その平均土砂生産量は,年間で単位流域面積あたり10の4乗立方メートルに及び,日本列島において最も侵食速度の大きい場所のひとつである.土砂生産量の経年変化はステップ関数状であり,短期的な観測結果の外挿に基づく予測では,流域からの長期的な土砂生産量を過小評価してしまう可能性が高い.本研究では,宇宙線生成核種を用いることで,従来不可能であった千年スケールでの土砂生産量の推定を試みた.採取した河川堆積物から石英粒子を分離して溶解し,標的元素であるBeおよびAlを単離して,東京大学MALT(Micro Analysis Laboratory, Tandem Accelerator)において,Be-10およびAl-26の加速器質量分析を行った.その結果,これらの宇宙線生成核種を,バックグラウンドレベルに対して有意に検出することができた.一般に侵食速度の大きい場所ほど,地表近傍の鉱物に含まれる宇宙線生成核種の濃度は小さいことが知られている.よって本研究により,現在の測定感度を持ってすれば,日本列島のあらゆる地域において本手法が適用可能であることが示唆された.本手法は,流砂系の適切な管理において,極めて重要な知見をもたらす手段として期待できる.得られた成果は,地球化学および地形学に関する国内外の学会で発表した.また,得られたデータを用いて論文を執筆し,国際誌に投稿した.

The <s:1> active production of soil and sand is な in the north ア ア プス プス in the <s:1> mountain river basin を in the に, <s:1> cosmic ray generation nuclear species in river deposits <s:1> in the った line った. Like と seaborne し た basin で は, ダ ム の pile of sand recording か ら, over the past decades に お け る soil sand discharge の each years numerical が ら れ て い る. そ の は sand production, the average soil years で 単 a basin area あ た り 10 の 4 乗 cubic メ ー ト ル に and び, Japanese archipelago に お い て most も eating speed の big き い places の ひ と つ で あ る. Soil sand production の 経 years - the は ス テ ッ プ masato number shape で あ り, short-term な 観 test results outside の scions に base づ く be で は, basin か ら の long-term な soil sand production を too small review 価 し て し ま が high い う possibilities. This study で は, cosmic rays generated a radionuclide を with い る こ と で, 従 to impossible で あ っ た one thousand ス ケ ー ル で の soil sand production の presumption を try み た. <s:1> た river deposit ら quartz particles を separation <s:1> て dissolution <e:1>, target element であるBeおよびAlを単 separation て, University of Tokyo MALT(Micro Analysis Laboratory) Tandem Accelerator) に お い て, Be - 10 お よ び Al - 26 の line Accelerator quality analysis を っ た. そ の results, こ れ ら の cosmic ray generated nuclear を, バ ッ ク グ ラ ウ ン ド レ ベ ル に し seaborne て intentionally に 検 out す る こ と が で き た. General に eating speed の big き い places ほ ど, nearly alongside の 鉱 content contains に ま れ る cosmic ray generated a radionuclide の concentration は small さ い こ と が know ら れ て い る. よ っ て in this study に よ り, now の measurement sensitivity を hold っ て す れ ば, Japanese archipelago の あ ら ゆ る regional に お い て this gimmick が is possible で あ る こ と が in stopping さ れ た. This gimmick は, sand flow is の appropriate な management に お い て, extremely め て important な knowledge を も た ら す means と し て expect で き る. Have ら れ は た achievements, geochemical お よ び topography に masato す る の both at home and abroad to learn で 発 table し た. ま た, too ら れ た デ ー タ を with い て paper を penned し, international volunteers contribute に し た.

项目成果

宇宙線生成核種を用いた地表面の侵食速度の定量:日本列島における適用例

使用宇宙成因核素量化表面侵蚀率：日本列岛的应用示例

• 作者: Matsushi Y.;Sasa K.;Takahashi;松四雄騎;松四 雄騎・笹公 和・高橋 努・長島 泰夫・松倉 公憲;松四 雄騎・笹公 和・高橋 努・長島 泰夫・松倉 公憲;松四雄騎・笹公和・末木啓介;松四雄騎・松倉公憲・笹公和・松崎浩〓
• 通讯作者: 松四雄騎・松倉公憲・笹公和・松崎浩〓

松本盆地北西・芦間川流域の侵食速度-河川堆積物中の宇宙線生成核種を用いた推定

松本盆地西北部和阿岛河流域的侵蚀率 - 利用河流沉积物中宇宙射线产生的核素进行估算

• 发表时间: 2008
• 作者: Matsushi Y.;Sasa K.;Takahashi;松四雄騎
• 通讯作者: 松四雄騎

Denudation rates of karst surfaces in Japan : estimates from cosmogenic chlorine-36

日本喀斯特地表的剥蚀率：宇宙源氯 36 的估计

• 作者: Matsushi Y.;Sasa K.;Takahashi;松四雄騎;松四 雄騎・笹公 和・高橋 努・長島 泰夫・松倉 公憲;松四 雄騎・笹公 和・高橋 努・長島 泰夫・松倉 公憲;松四雄騎・笹公和・末木啓介
• 通讯作者: 松四雄騎・笹公和・末木啓介

日本列島におけるカルスト地形表面の削剥速度:宇宙線生成核種36Clによる推定

日本列岛岩溶地形表面的消融率：利用宇宙线产生的核素 36Cl 进行估算

• 作者: Matsushi Y.;Sasa K.;Takahashi;松四雄騎;松四 雄騎・笹公 和・高橋 努・長島 泰夫・松倉 公憲;松四 雄騎・笹公 和・高橋 努・長島 泰夫・松倉 公憲;松四雄騎・笹公和・末木啓介;松四雄騎・松倉公憲・笹公和・松崎浩〓;松四雄騎・笹公和・末木啓介・高橋努
• 通讯作者: 松四雄騎・笹公和・末木啓介・高橋努

石灰岩の削剥速度:カルサイト中の^<36>Clを用いた推定

石灰石的剥落率：使用方解石中的 ^<36>Cl 进行估算

• 发表时间: 2008
• 作者: Matsushi Y.;Sasa K.;Takahashi;松四雄騎;松四 雄騎・笹公 和・高橋 努・長島 泰夫・松倉 公憲
• 通讯作者: 松四 雄騎・笹公 和・高橋 努・長島 泰夫・松倉 公憲