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[MIS16-P04] 広田湾における2011年東北沖地震による津波堆積物の砂粒鉱物組成特徴
キーワード：東北地方太平洋沖地震、津波堆積物、砂粒鉱物組成
2011年3月11日に三陸沖を震源とする東北地方太平洋沖地震（Mw 9.0）（以下，2011年東北沖地震）が発生した．この地震に伴い発生した津波は，東北地方太平洋沿岸に甚大な被害を与えた．本発表では岩手県広田湾で採取した津波堆積物の起源を推定するため，周辺海岸砂，津波前海底堆積物および2011年東北沖地震による津波堆積物の砂粒鉱物の把握を試みた．調査地域である広田湾の後背地質は，東西で大きく異なり，湾東部（広田半島）に白亜系花崗岩類，西部（唐桑半島）に古生界堆積岩類が分布する．湾奥部からは二級河川の気仙川が流入し，周辺には石灰岩・デイサイト・花崗岩類・海成泥岩が分布する．周辺海岸砂は，湾西部広田半島（大陽・矢の浦，2015年採取），湾東部唐桑半島（古谷，2018年採取），および湾奥部の高田松原海岸（2003年採取）の試料を用いた．コア試料は，2013および2014年に採取した試料を用いた．試料は，篩を用いて5段階の粒度に分画したのち，粗粒砂，中粒砂，細粒砂について，実体顕微鏡を用いて200カウント以上の粒子を同定した．海岸砂の砂粒鉱物組成は，主に花崗岩片，石英，長石の順に多く確認された．特に花崗岩片はどの地点および粒度でも最も多く認められた．また，高田松原海岸および唐桑半島では，堆積岩が確認されたが，広田半島では認められなかった．
コア試料は，2013年に採取した13HV10（水深18.0 m，海岸から約2.0 km，全長141.0 cm）および2014年に採取した14HV6（水深28.5 m，海岸から約3.0 km，全長110 cm）を用いた．いずれのコア試料も上位の級化構造を持つ砂層（Layer 1）および下位の泥～砂混じり泥層(Layer 2)に大きく区分され，横山（2021）により，両コアのLayer 1は，2011年東北沖地震による津波堆積物，Layer 2は津波前湾内通常時堆積物と推定されている．13HV10コアのLayer 1は約48 cm認められた．このコアではLayer 1内部（約24 cm）にも，沖へ傾斜する不連続面が確認され，上部と下部で異なるタイミングで堆積した可能性が示唆される．また，Layer 2下部では下位に向かって砂質堆積物の割合が増加する傾向が認められる．13HV10コアの砂粒鉱物組成は，10 cm間隔で観察した．その結果，主に花崗岩片，雲母，石英の順に多く確認されたが，どの層および粒度においても花崗岩片と雲母が約60～80 %の割合を占めた．粒度別にみると，細粒砂ではLayer1は花崗岩片（約42.0～76.5 %）が卓越し，その次に雲母(約3.0～25.5 %)または石英(約6.0～14.5 %)が，Layer 2では雲母(約19.0～54.5 %)が卓越し，次に花崗岩片(約12.5～40.0 %)または角閃石(約4.5～26.0 %)が確認された．中粒砂でも同様に，Layer 1は花崗岩片と雲母，Layer 2では雲母，花崗岩片または角閃石の順に卓越した．いずれの粒度でもLayer 1の花崗岩片と雲母の割合の変化は大きいが，Layer 2での変化は比較的小さくなっている．14HV6コアのLayer 1は約25 cm認められた．このコアでは，Layer 2の約103～105 cm層に極細粒砂の薄層が見られ，下位の泥層と明瞭な不連続面をもって区分されることから，過去のイベント層の可能性が考えられる．14HV6コアの砂粒鉱物組成は，15 cm間隔で観察した．このコアでは，13HV10コアと異なり，生物片（貝殻片や有孔虫など）が確認され，一部の層では急激にその割合が増加した．鉱物組成は，主に雲母，花崗岩片，石英からなった．いずれの粒度においてもLayer 1では，雲母，花崗岩片および石英が卓越し，雲母の割合が大きく変化する傾向が確認された．Layer 2では雲母に加えて，生物片が多く見られた．また，Layer 2に狭在する砂層の組成は，Layer 1の組成と似通っており，イベント層は通常時堆積物と異なる組成を示す可能性が考えられる．以上の結果から，広田湾海底堆積物の砂粒鉱物組成は，主に花崗岩片と雲母からなることが明らかとなった．両者の割合は，津波堆積物層と湾内通常時堆積物の異なることが認められた．特に13HV10コアでは，津波堆積物層では花崗岩片が卓越しながらも割合の変化が大きいのに対し，湾内通常時堆積物層では雲母片が卓越し，割合変化は比較的小さい特徴が確認された．また，14HV6コアLayer 2に狭在するイベント砂層は，津波堆積物層と似通った組成を示し，イベント層の同定に砂粒鉱物組成が有用な情報を与えると考えられる．
[引用文献] 横山ほか（2021）堆積学研究，79（2），47-69.
コア試料は，2013年に採取した13HV10（水深18.0 m，海岸から約2.0 km，全長141.0 cm）および2014年に採取した14HV6（水深28.5 m，海岸から約3.0 km，全長110 cm）を用いた．いずれのコア試料も上位の級化構造を持つ砂層（Layer 1）および下位の泥～砂混じり泥層(Layer 2)に大きく区分され，横山（2021）により，両コアのLayer 1は，2011年東北沖地震による津波堆積物，Layer 2は津波前湾内通常時堆積物と推定されている．13HV10コアのLayer 1は約48 cm認められた．このコアではLayer 1内部（約24 cm）にも，沖へ傾斜する不連続面が確認され，上部と下部で異なるタイミングで堆積した可能性が示唆される．また，Layer 2下部では下位に向かって砂質堆積物の割合が増加する傾向が認められる．13HV10コアの砂粒鉱物組成は，10 cm間隔で観察した．その結果，主に花崗岩片，雲母，石英の順に多く確認されたが，どの層および粒度においても花崗岩片と雲母が約60～80 %の割合を占めた．粒度別にみると，細粒砂ではLayer1は花崗岩片（約42.0～76.5 %）が卓越し，その次に雲母(約3.0～25.5 %)または石英(約6.0～14.5 %)が，Layer 2では雲母(約19.0～54.5 %)が卓越し，次に花崗岩片(約12.5～40.0 %)または角閃石(約4.5～26.0 %)が確認された．中粒砂でも同様に，Layer 1は花崗岩片と雲母，Layer 2では雲母，花崗岩片または角閃石の順に卓越した．いずれの粒度でもLayer 1の花崗岩片と雲母の割合の変化は大きいが，Layer 2での変化は比較的小さくなっている．14HV6コアのLayer 1は約25 cm認められた．このコアでは，Layer 2の約103～105 cm層に極細粒砂の薄層が見られ，下位の泥層と明瞭な不連続面をもって区分されることから，過去のイベント層の可能性が考えられる．14HV6コアの砂粒鉱物組成は，15 cm間隔で観察した．このコアでは，13HV10コアと異なり，生物片（貝殻片や有孔虫など）が確認され，一部の層では急激にその割合が増加した．鉱物組成は，主に雲母，花崗岩片，石英からなった．いずれの粒度においてもLayer 1では，雲母，花崗岩片および石英が卓越し，雲母の割合が大きく変化する傾向が確認された．Layer 2では雲母に加えて，生物片が多く見られた．また，Layer 2に狭在する砂層の組成は，Layer 1の組成と似通っており，イベント層は通常時堆積物と異なる組成を示す可能性が考えられる．以上の結果から，広田湾海底堆積物の砂粒鉱物組成は，主に花崗岩片と雲母からなることが明らかとなった．両者の割合は，津波堆積物層と湾内通常時堆積物の異なることが認められた．特に13HV10コアでは，津波堆積物層では花崗岩片が卓越しながらも割合の変化が大きいのに対し，湾内通常時堆積物層では雲母片が卓越し，割合変化は比較的小さい特徴が確認された．また，14HV6コアLayer 2に狭在するイベント砂層は，津波堆積物層と似通った組成を示し，イベント層の同定に砂粒鉱物組成が有用な情報を与えると考えられる．
[引用文献] 横山ほか（2021）堆積学研究，79（2），47-69.