新潟大学災害･復興科学研究所
共同研究報告書

堆積物の放射性核種･磁化特性を用いた洪水ｲﾍﾞﾝﾄ履歴の復元
研究代表者 落合伸也
2)

1)
3)

研究分担者 酒井英男 ,卜部厚志 ,鶴岡幹也

4)1)金沢大学環日本海域環境研究センター,2)富山大学理学部,3)新潟大学災害･復興科学研究所
4)金沢大学自然科学研究科
研究要旨
北陸地域の河川流域における過去数十年～百数十年間の土砂流出ｲﾍﾞﾝﾄの履歴を推定するため,堆積物中の大気由来放射性核種 210Pb,磁化特性を併用するｲﾍﾞﾝﾄ層検出手法の検討を行った.石川県能登半島の七尾西湾と,富山県の常願寺川上流域(立山ｶﾙﾃﾞﾗ)に位置する泥鰌池において堆積物ｺｱを採取し 210Pb,帯磁率,粒径の測定を行った.七尾西湾･熊木川河口沖で採取された堆積物ｺｱの 210Pb 濃度の鉛直分布には,急激な堆積を示す濃度異常層が見られ,ほぼ同層準で帯磁率,粒径にも変動が見られた.このことから,過去約 60-70 年前に少なくとも 4 回の土砂流入によるｲﾍﾞﾝﾄ層があると推定された.また立山ｶﾙﾃﾞﾗの泥鰌池でも,約 80 年間に少なくとも 2 回の土砂流入のｲﾍﾞﾝﾄが起こった可能性が示唆された.
Ａ．研究目的ｲﾍﾞﾝﾄ層が沖合堆積物に記録されている可能性が近年,河川が関係する土砂災害が多く発生してある.また立山ｶﾙﾃﾞﾗ内の泥鰌池は,1858 年の飛おり,今後の予測のために過去の災害の履歴を探

越地震の際に発生した鳶崩れで形成された堰止る有効な研究法の開発が望まれている.本研究の湖の名残と言われている.土砂流出が激しく,本目的は,北陸地方の湖沼･貯水池･閉鎖性海域(湾)研究に非常に適した地域である.の堆積物に含まれる大気由来放射性核種

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Pb と,物理特性である粒径及び磁化特性を併せて利用する土砂流出ｲﾍﾞﾝﾄ層の検出法を開発し,流域の過去数十年～百数十年間の土砂流出ｲﾍﾞﾝﾄ履歴の復元を試みることである.
大気由来放射性核種の図 1 調査対象地域

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Pb(半減期 22.3 年)は(七尾西湾と泥鰌池)土砂と共に堆積物中に蓄積する.定常的堆積環境
では,210Pb 濃度は下方へ指数関数的に減少し,それをもとに堆積年代が推定できる.一方,急激な2019 年 5 月に七尾西湾北西部の熊木川河口沖

土砂流入時には濃度異常層が形成されることを合で,重力落下式ｺｱｻﾝﾌﾟﾗｰにより,堆積物ｺｱ利用してｲﾍﾞﾝﾄ層を検出できる.また堆積物の磁(19NW-2,約 62 cm)を採取した.ｺｱは 2 cm 毎に切化特性は含まれる磁性鉱物の量･種類を反映し,断し,210Pb と粒径分析用試料とした.また内径 2粒径等の物理特性とともに堆積構造や堆積時のcm のﾌﾟﾗｽﾁｯｸｷｭｰﾌﾞを用いて,堆積構造を保ったま流水状況も推定できる.

ま磁化測定用試料を採取した.泥鰌池では,今年Ｂ．研究方法
研究は,石川県･能登半島の七尾西湾と富山県の常願寺川上流域(立山ｶﾙﾃﾞﾗ)に位置する泥鰌池で行った(図 1).七尾湾の主要流入河川である熊木川では,過去に度々氾濫･洪水が発生しており,度はｺﾛﾅ禍で試料採取ができなかったので,2019年 10 月に採取した予備調査試料(19DJ-1,約 46cm)を用いて予察的分析を実施した.
上記試料は,金沢大学の Ge 半導体検出器により過剰 210Pb(大気由来 210Pb,以下 210Pbex)濃度を測定した.また,帯磁率の鉛直変動を富山大の帯磁率計で求め,粒径の鉛直変動を金沢大のﾚｰｻﾞ回折式粒度分布測定装置で測定した.
Ｃ．研究結果七尾西湾 19NW-2 ｺｱでは,堆積物の過剰 210Pbex 濃度は,変動を伴いながら下方へ向かい減衰していた.この濃度変動に基づいて,ｺｱの最下部年代は60-70 年前と推定された.またｺｱの深度 0-13,1730,33-41,47-59 cm 付近に 210Pbex 濃度の異常層や一定層が見られた.同層準では,帯磁率と中央粒径も大きくなる傾向があった(図 2).
泥鰌池の 19DJ-1 ｺｱでは,210Pbex 濃度の鉛直変動から,ｺｱ最下部の年代は約 80 年前と推定された.
また深度 7-21 と 28-40 cm に,210Pbex 濃度の異常層がみられた.七尾西湾と同様,両層準では,帯磁率が大きくなる傾向が認められた.

(2)泥鰌池 19DJ-1 ｺｱ
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Pbex 濃度の２つの異常層の年代は,2003 年頃と 1965 年頃と求まり,泥鰌池では過去約 80 年間に,少なくとも 2 回の土砂流入ｲﾍﾞﾝﾄがあったと示された.また七尾西湾と同様に,210Pb 濃度で求まったｲﾍﾞﾝﾄ層で帯磁率は増加傾向を示した.
両地域での, 210Pb から推定されたｲﾍﾞﾝﾄ層と帯磁率(増加)の対応は,帯磁率がｲﾍﾞﾝﾄ層の識別に利用できることを示している.そこで,210Pb 年代測定が適用できない古い年代のｲﾍﾞﾝﾄ層の研究に,帯磁率を含む磁性研究の利用を考えている.長いｺｱの研究で,観測時代以前のｲﾍﾞﾝﾄ層の研究も今後の課題になる.
また帯磁率変動と 210Pbex 濃度変動が必ずしも対応していない層準もみられたため,今後は帯磁率が土砂流入で変化するﾒｶﾆｽﾞﾑ,及びｲﾍﾞﾝﾄ層の堆積構造の検討も必要と考えられる.
Ｅ．結論
七尾西湾,熊木川河口沖の堆積物ｺｱの 210Pb 濃度,帯磁率,粒径を測定した結果,過去約 60-70 年前に少なくとも 4 回の,土砂流入によるｲﾍﾞﾝﾄ層があると推定された.また立山ｶﾙﾃﾞﾗ内の泥鰌池では,約80 年間に少なくとも 2 回の土砂流入ｲﾍﾞﾝﾄが起きた可能性が示唆された.

図 2 七尾西湾 19NW-2 ｺｱの(a)210Pbex 濃度(自然対数表示),(b)帯磁率の鉛直分布.網掛け箇所は
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Pbex 濃度からｲﾍﾞﾝﾄ層と推定された層準.

Ｄ．考察(1)七尾西湾 19NW-2 ｺｱ
4 つの 210Pbex 濃度の異常層は,急激な土砂流入

今後はｲﾍﾞﾝﾄ層の堆積構造の詳細な検討のため,堆積構造を保持して採取したｷｭｰﾌﾞ試料の高解像度分析を実施する.また,より長いｺｱを採取して古い時代まで遡り,北陸地域の流域における土砂流出ｲﾍﾞﾝﾄの研究を進める予定である.
Ｆ．研究発表1.論文発表によるｲﾍﾞﾝﾄ層の可能性がある.これらの 210Pbex 濃①落合,酒井他(2020):堆積物の放射性核種･磁化度の異常層は,概ね帯磁率と粒径が大きくなる層特性･物理特性に基づく過去の洪水ｲﾍﾞﾝﾄ推定

準に対応し,密度の高い磁性鉱物･粗粒粒子の流の試み, 富山県立山ｶﾙﾃﾞﾗ研究紀要,17, 7-12.

入を伴う土砂流入を示唆している.
各ｲﾍﾞﾝﾄ層内の平均 210Pbex 濃度を算出し,ｲﾍﾞﾝﾄ間の 210Pbex 濃度差から年代を求めた結果,各層準②酒井他(2020):立山ｶﾙﾃﾞﾗ内で掘削されたﾎﾞｰﾘﾝ
ｸﾞｺｱの磁化研究による深層崩壊堆積物の検討,同,13-19.

は 2019 年頃,2013 年頃,2003 年頃,1986 年頃と推定された.文献の洪水史と比較すると,これらのｲ

2.学会発表(学会名･発表年月･開催地なども記入)

ﾍﾞﾝﾄ層は,2018 年 8 月(または 2019 年 7 月),2011①鶴岡,落合他(2020):大気由来放射性核種 7Be と年 7 月(または 2009 年 7 月),2002 年 7 月,1985 年

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7 月に,熊木川で発生した洪水ｲﾍﾞﾝﾄにそれぞれ対子の動態把握,日本放射化学会第 64 回討論会.

応する可能性が考えられた.

Pb を用いた貯水池-集水域系における土壌粒