巨大海底岩屑なだれの流動・堆積機構（予報）
-オアフ島沖Nuuanu-Wailau 岩屑なだれ堆積物とハワイ島沖Hilina地すべり-

宝田晋治(地調)・宇井忠英(北大)・吉田真理夫(北大)・吉本充宏(北大)・三浦大助(電中研)・佐竹健治(地調)・仲　二郎(海洋科学技術センター)・坪山乃博(海洋科学技術センター)・John R. Smith (Univ. of Hawaii)・Peter W. Lipman (USGS)・James G. Moore (USGS)

Transport and depositional mechanism of giant submarine debris avalanches: Nuuanu-Wailau debris avalanche deposits, offshore of Oahu and Hilina slump, offshore of Hawaii

Takarada, S. (GSJ), Ui, T. (Hokkaido Univ.), Yoshida, M. (Hokkaido Univ.), Yoshimoto, M. (Hokkaido Univ.), Miura, D. (CRIEPI), Satake, K. (GSJ), Naka, J. (JAMSTEC), Tuboyama N. (JAMSTEC), Smith, J.R. (Univ. of Hawaii), Lipman, P.W. (USGS), Moore, J.G. (USGS)

日本火山学会1999年度秋季大会，神戸大，1999. 10．

　ハワイ諸島周辺海域には，15以上の巨大海底岩屑なだれ堆積物が分布している(Lipman et al., 1988; Moore et al., 1989)．1998年の海洋科学技術センタ−のKR98-08, 09の航海では，「かいれい」と無人潜水艇「かいこう」によって，オアフ島北東方沖とハワイ島南東沖の海底調査を行った(仲・他，1999; 宇井・他，1999) また，今年の8月，9月にもYK99-07, 08の航海で「よこすか」と有人潜水艇「しんかい6500」を使った同海域の調査が行われている．オアフ島北東方沖には，1000km3以上の規模の，オアフ島クーラウ火山起源のNuuanu岩屑なだれ堆積物と，モロカイ島西モロカイ火山起源のWailau岩屑なだれ堆積物が分布している．また，ハワイ島南東沖には，Hilina地すべりが存在る．Hilina地すべりは，-10cm/yの割合でクリープ変形を続けており，1975年のM7.2の地震では数m変位し，津波が発生している．Hilina地すべりは，巨大海底岩屑なだれ発生前の前兆現象であるとする説が有力である．本研究では，これらの堆積物の調査結果から，巨大海底岩屑なだれの流動機構や堆積構造の特徴を明らかにすることを目的としている．これまでに，海底岩屑なだれ堆積物を直接観察して，内部構造や流動機構を議論した例はほとんどない．

1. ジグソ−クラック
　'98年の「かいこう」による調査では，Nuuanu-Wailau岩屑なだれ堆積物，Hilina地すべりの両方に，陸上の岩屑なだれ堆積物でもよく観察できるジグソ−クラックが見られた．そこで，まず始めに，このジグソ−クラックに着目し，ジグソ−クラックの１mあたりの本数，上下方向の変化，側方変化，クラックの形態(フラクトグラフィ)，フラクタル次元，クラックの異方性の定量的測定を試みている．ここでは，予報として，(1) クラックの1ｍあたりの本数と，(2) フラクタル次元の解析結果について紹介する．岩屑なだれのジグソ−クラックに関しては，未だに，いつ，どのようにして形成されるのかが明らかになっていない．すなわち，(1)発生前の給源での地すべり的な変形によってできるのか，(2)1980年のセントヘレンズ火山のように，給源でブラストが発生したときの衝撃波でできるのか，(3) 流走中に岩屑なだれ岩塊どうしが衝突してできるのか， (4) 流走中に基底部からの剪断応力によってできるのかということが不明である．

2. １ｍあたりのクラック数
　現在までに，98年の「かいこう」によって撮影したDive 90, 91, 93, 95, 98のビデオ映像の解析を行っている．Dive 90はNuuanu岩屑なだれ堆積物中の最大の流れ山であるTuscaloosa海山の映像であり，Dive 91, 93, 95, 98は，それぞれHilina地すべりの南西端，南東部の尾根状海山，東部，南西部の映像である．Nuuanu 岩屑なだれ堆積物は，主に陸成の玄武岩質の円礫や角礫を含むシルト岩からなる堆積岩でできている．Hilina地すべりも，主によく固結した火山性の堆積岩からなる．Dive95では，多くのピローブレッチャが見られた．ジグソークラックの写っているビデオ画像を高解像度のビデオキャプチャーを使ってパソコンに取り込み，グラフィックソフト上で，クラックを記入した．今までに「かいこう」の画像について，全体で125枚の画像を取り込んでいる．それらのうち，「かいこう」のロボットアームの一部の長さなどから露頭のサイズを特定できる36枚の画像について，1ｍあたりのクラックの数を計測した．Dive 90のNuuanu岩屑なだれ堆積物の1mあたりのクラックの数は4〜12本となった．また，Dive 91, 93, 95, 98のHilina地すべりのクラックの数は0〜14本となった．Nuuanu岩屑なだれ堆積物とHilina地すべりとの間にはジグソークラックの数の顕著な違いは認められなかった．この結果は，給源での地すべり的な変形によって，すでにジグソークラックが形成されていることを示唆している．

3. フラクタル次元
　1mあたりのジグソークラックの数は，露頭の大きさを特定できるスケールが画像中にない場合は，計測できない．そこで，スケールがなくてもクラックの複雑さを定量的に表現できるフラクタル次元を求めた．Box counting法(高安, 1986)を使用し，NIH-imageで計測した．
Dive 90のNuuanu岩屑なだれ堆積物のジグソークラックのフラクタル次元は，D=1.28-1.52となった．一方，Dive 91, 93, 95, 98のHilina地すべりのジグソークラックのフラクタル次元は，D=1.18-1.58となった．フラクタル次元でも，Nuuanu岩屑なだれ堆積物とHilina地すべりとの間には顕著な違いは認められなかった．比較のために，陸上の西南北海道の有珠善光寺岩屑なだれ堆積物中の玄武岩-安山岩質溶岩に見られるジグソークラックのフラクタル次元を計測したところ，D=1.56となった．