[M-IS18] ガスハイドレートと地球環境・資源科学

[MIS18-P04] 日本海上越沖で採取された堆積物の土質特性

*青木 伸輔¹、鈴木 清史¹、佐藤 幹夫¹、CK22-03C 乗船研究者一同 (1.国立研究開発法人産業技術総合研究所)

キーワード：物理特性、土質特性、表層型ガスハイドレート

表層型メタンハイドレートが日本海東縁、とくに新潟県沖に賦存していることが知られている。精力的な調査・研究が進められてきたが、表層型メタンハイドレートを含む堆積物の力学的挙動についての研究は報告が少ない。本発表では、表層型メタンハイドレートの胚胎が推定される日本海東縁の新潟県上越沖で採取された海底堆積物の物性試験、力学試験の結果を報告する。
　海底地盤強度調査航海（CK22-03C）は2022年9月に力学試験用の堆積物試料採取と検層を併せて実施された。調査地点は上越沖の海鷹海脚（参照地点US-RE：144 m、メタンハイドレート胚胎地点US-MH：155 m）と上越海丘（参照地点JK-RE：144 m、胚胎地点JK-MH：122 m）から計4地点で調査した。
船上では採取された堆積物試料で簡易土質試験（ベーンせん断試験および貫入抵抗試験）を実施した。試験後に試験実施箇所から物性試験用の試料を採取した。船上で確認した堆積物コアのXCT画像から室内土質試験に用いる試料区間を決定した。室内土質試験用の試料はホールラウンドコアで持ち帰り、試験に供した。簡易土質試験近傍で採取された試料と同様に物性試験も実施した。
　粒子密度は堆積物深度、地点に寄らず、ほぼ一定の値を示した。細粒分含有率は深度によって変化する傾向は認められなかったが、JK-MHではやや低かった。含水比は堆積物深度10 m below the seafloor (mbsf)程度まで急に低下し、60 mbsfまでゆるやかに減少した。60 mbsfより深くなると、ほとんど変化しなかった。深度による変化は調査地点によらずほぼ同じ傾向であった。
　簡易試験の結果から上越海丘が海鷹海脚より堆積物深度増加に伴うせん断強度の増加割合が大きかった。これは陸域に近いことから海鷹海脚の堆積速度が大きいことによると考えられる。現在、堆積物試料から堆積速度の算出を進めている。簡易試験と室内土質力学試験の結果を比較するとよく一致した。しかし、約140 mbsfの深度から採取された試料の測定結果は簡易試験と室内試験の結果が大きく離れた。この原因は他の分析結果と併せて検討する必要がある。
　本研究は、経済産業省のメタンハイドレート研究開発事業の一部として実施した。