[1oral411-17] T11.［Topic Session］Latest Studies in Sedimentary Geology

[T11-O-2] Characteristics of the spaced stratification in the Upper Cretaceous Izumi Group
-grain fabric analysis using semantic segmentation techniques with the CNN-

*Takumi NAGATO¹, Hajime NARUSE¹ (1. Graduate School of Science, Kyoto University)

Keywords:spaced stratification, Izumi Group, CNN, image analysis, semantic segmentation

分厚く粗粒な砂からなる砂岩層の基底部には，逆級化を複数回繰り返す多重逆級化構造と呼ばれる堆積構造が観察されることがある．多重逆級化構造はトラクションカーペット堆積物やSpaced stratificationなどと呼ばれ，深海の粗粒な砂岩だけでなく陸上で発生したハイパーコンセントレイティッド流堆積物などにも特徴的な堆積構造として知られている．この構造は高密度な流れの底部に形成されるトラクションカーペット，または掃流状集合流動などと呼ばれる，粒子が濃集した領域が長期間維持されることによって形成される構造だと考えられてきた(Sohn, 1997)．しかし，従来考えられていた高密度な流れよりもはるかに低濃度な流れでも，底面に発達するベッドフォームが移動することによって多重逆級化構造が形成されるとする，水槽実験に基づいた仮説が提唱されている（宮田・田中, 2011）．野外で観察される多重逆級化構造について，これらの形成仮説のうちどちらが主な原因となって形成されているのかを検証するには，粒子配列を可視化して測定・解析し，構造を形成した流れを復元することが有効である（横川, 1998）．多重逆級化構造の粒子配列に着目した先行研究は存在するが（Hiscott and Middleton, 1980; Yagishita, 1988），技術的な制約のためか細粒な部分や，粒径が次第に移り変わっている部分について，構造の特徴を連続的に観察している例は無い．
　そのため，本研究では畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を用いた画像認識モデルを作成し，肉眼では捉えられない微細な特徴について，構造全体を連続的に観察することに成功した．
　今回，西南日本に分布している上部白亜系和泉層群に含まれる，徳島県北部大毛島に分布する板東谷層および兵庫県淡路島南東部に分布する灘層において，多重逆級化構造を示す砂岩試料を見出した．これらの試料について粒子配列および粒度変化の特徴を解析した結果，粗粒な砂岩層に観察される多重逆級化構造には複数の逆級化パターンが観察された．今回明らかになった逆級化パターンを形成した流れの水理条件は現時点で明らかではないが，本研究の調査地で観察された多重逆級化構造は少なくとも2つ以上の異なる流れから形成されている可能性が高い．

参考文献
Hiscott, R. N. and Middleton, G. V., 1980, Journal of Sedimentary Research, 50, 703–721.
宮田・田中, 2011, 地質学雑誌, 117, 133–140.
Sohn, Y. K., 1997, Journal of Sedimentary Research, 67, 502–509.
横川, 1998, 地球科学, 52, 370–377.