【研究成果】千岛海沟冲の深海底で、底层流が作った大规模な堆积地形を発见
発表のポイント
- 千岛海沟の外侧、水深约5,000メートルを超える深海底で、海底近くを流れる海流によって形成されたと考えられる大规模な堆积地形「コンターライト?ドリフト」を発见しました。
- 沉み込む前の海洋プレート上にある海沟外縁隆起帯でも、大规模なコンターライト?ドリフトが形成され、保存されうることを明らかにしました。
- 本成果は、北西太平洋の过去の深海环境を调べるための新たな研究対象を示すとともに、海沟周辺の地震履歴を含む地层记録を解釈する上で、海底近くの流れによる长期的な堆积物の移动と再堆积を考虑する重要性を示しています。
概要
山口大学大学院創成科学研究科の池田尚史 大学院生（博士後期課程3年）、国立台湾大学海洋研究所のJih-Hsin Chang Assistant Professor、産業技術総合研究所地質調査総合センター地質情報研究部門の中西諒 研究員、海洋研究開発機構海域地震火山部門の金松敏也 部門長らの研究グループは、北海道沖から東北沖にかけての千島海溝?日本海溝外側に広がる海溝外縁隆起帯において、海底近くを流れる海流によって形成されたと考えられる大規模な堆積地形を発見しました。
このような海底近くの流れは「底层流（注釈1）」と呼ばれます。底层流によって运ばれ、再び堆积した堆积物は「コンターライト」と呼ばれ、コンターライトが长い时间をかけて积み重なると、「コンターライト?ドリフト」と呼ばれる大规模な堆积地形を形成します。コンターライト?ドリフトは、これまで大西洋、地中海、南极海などで多く研究されてきました。一方、海洋プレートが海沟へ沉み込む手前でゆるやかに盛り上がる「海沟外縁隆起帯」では、その発达や保存について十分に分かっていませんでした。
研究グループは、海沟外縁隆起帯で取得された海底地形データ、海底下の地层断面を调べる反射法地震探査データ（注釈2）、海底直下の浅い地层を调べるサブボトムプロファイラー（注釈3）データ、および堆积物コアの分析を组み合わせて解析しました。その结果、千岛海沟外縁隆起帯には、合计で约12,000平方キロメートルに及ぶ2つの大规模な堆积体が存在し、これらが长期间にわたる底层流による堆积物の移动と再堆积によって形成されたと解釈されました。
今回発見された堆積体は、北西太平洋の過去の深海環境や海の流れの変化を調べるための新たな研究対象となる可能性があります。また、海溝周辺の堆積物記録を解釈する際には、地震や津波によって短時間で運ばれた堆積物だけでなく、海底近くを流れる海流による長期的な堆積物の移動も考慮する必要があることを示しています。本研究成果は、国際学術誌 Marine Geology のオンライン版に2026年5月15日付で掲載されました。
参考図．コンターライト?ドリフトの形成过程を示す概念図。海底近くを流れる底层流は、细かな堆积物を削り、运び、别の场所に积み重ねる。海山や斜面などの地形の影响によって、堆积物が削られやすい场所、通过しやすい场所、积もりやすい场所が生じる。こうした作用が长い时间続くことで、コンターライト?ドリフトが形成される。
研究の背景
深海底では、海底近くを流れる海流が、泥、微生物の殻、火山灰などを含む细かな粒子を削り、运び、别の场所に积み重ねています。このような作用は、深海底の地形や地层を作る重要なプロセスの一つです。コンターライト?ドリフトは、过去の海の流れや深海环境の変化を记録する地层として注目されています。これまで、大规模なコンターライト?ドリフトは、主に北大西洋、南大西洋、地中海、南极海、南西太平洋などで研究されてきました。一方、沉み込み帯の周辺でもコンターライト?ドリフトは报告されていますが、その多くは海沟の内侧や海沟轴の近くのものを対象として议论され、沉み込む前の海洋プレート上にある海沟外縁隆起帯で、底层流による大规模な堆积地形がどのように発达するのかは、十分に検讨されていませんでした。
千岛海沟の外侧には、太平洋プレートが沉み込む手前で曲げられることによってできた海沟外縁隆起帯が広がっています。この海域には海山や小さな高まりが点在し、复雑な海底地形が発达しています。また、北西太平洋の深海には、地球规模の海洋循环によって、南极周辺に起源をもつ深层水が到达しています。深い海の流れが海山や海沟外縁隆起帯の地形の影响を受けると、海底近くの流れは场所によって强くなったり、向きを変えたりします。その结果、堆积物が削られやすい场所、通过しやすい场所、积もりやすい场所が生じる可能性があります。本研究では、千岛海沟外縁隆起帯を対象として、底层流によって作られた大规模な堆积地形が発达しているかどうかを検証しました。
図1．主要なコンターライト?ドリフト研究地域と地球规模の海洋循环の概略。コンターライト?ドリフトは、これまで主に北大西洋、南大西洋、地中海、南极海、南西太平洋などで研究されてきた。本図では、既存研究で知られる主な研究地域を青色で示し、本研究で対象とした千岛海沟外縁隆起帯を黄色で示す。
研究の内容
解析の结果、千岛海沟外縁隆起帯に2つの大规模な堆积体が确认されました。一つは、凌风第2海山の北东侧に隣接する细长い舌状の堆积体で、面积は约2,000平方キロメートルに达します。もう一つは、その南西侧に広がるより大きな堆积体で、面积は约10,000平方キロメートルに及びます。これらの堆积体の周辺には细长いくぼ地が発达し、堆积体の表面には大きな波状地形も认められました。このような地形は、底层流が海底地形の影响を受けながら、堆积物を削り、运び、再び积み重ねた过程を反映していると考えられます。
海底下の地层断面や堆积物コアからも、底层流による形成を支持する証拠が得られました。海底下の地层断面には、盛り上がった形、左右で厚さが异なる构造、堆积物が薄くなる部分、局所的に削られた部分などが见られました。これらは、底层流によって堆积物が运ばれ、长い时间をかけて积み重なったことを示す特徴です。
堆积物コアは、主に珪藻の殻を多く含む泥からなり、生物が堆积物をかき混ぜた跡も见られました。また、火山灰层の分析から、堆积体の顶部では、くぼ地に近い地点に比べて堆积速度が约2.9倍高いことが分かりました。この违いは、底层流によって细かな堆积物が堆积体上に集まりやすかったことを示していると考えられます。
図2．千岛海沟外縁隆起帯で见つかった大规模な堆积地形と、その成因を示す証拠。础：海底地形図。2つの大规模な堆积体、调査测线、堆积物コアの採取地点を示す。叠、颁：海底下の地层断面とその解釈。堆积体の内部には、盛り上がった形、左右非対称な厚さの変化、局所的に削られた部分などが见られ、底层流によって堆积物が运ばれ、积み重なったことを示している。顿：海底直下の浅い地层を示す断面。堆积体上の地点とくぼ地に近い地点が、同じ浅い堆积システムの中にあることを示す。贰、贵：堆积物コアの写真と齿线颁罢画像。
研究成果の意义
本研究の意义は、千岛海沟外縁隆起帯で、底层流が堆积物を大规模に移动させ、海底地形や海底下の地层构造の形成に関わってきたことを示した点にあります。これまで、千岛海沟や日本海沟の周辺では、地震、津波、海底地すべり、プレートの沉み込みといった现象に注目して研究が进められてきました。本研究は、それらに加えて、长い时间をかけて海底近くを流れ続ける底层流も、海沟周辺の堆积物分布や地形形成に重要な役割を果たすことを示しています。
また、今回の结果は、沉み込む前の海洋プレート上にある海沟外縁隆起帯にも、大规模なコンターライト?ドリフトが形成されうることを示しました。これは、コンターライト?ドリフト研究の対象地域を広げる成果です。
今回発见された堆积体は、北西太平洋の深い海の流れが过去にどのように変化してきたのかを调べるための、新たな地质记録となる可能性があります。さらに、海沟周辺の堆积物を用いて过去の地震や津波を调べる际にも、底层流による堆积物の移动を考虑する重要性を示しています。
今后の展望
今後の重要な課題は、ドリフトを構成する地層の年代をより詳しく調べることです。現時点では、千島海溝外縁隆起帯の南方に位置する深海掘削地点 DSDP Site 436 の既存データとの広域的な比較に基づいて、おおまかな年代を推定しています。今後、複数地点から採取した堆積物コアを詳しく分析し、年代や堆積物の特徴を明らかにすることで、北西太平洋の深い海の流れが長い時間の中でどのように変化してきたのかを、より具体的に調べることができます。
今回の発见は、北西太平洋の深海环境史と、海沟周辺の堆积物记録の理解をつなぐ、新しい研究の出発点として位置づけられます。
谢辞
本研究は、海洋研究開発機構（JAMSTEC）の研究プロジェクト「Geological Study of Paleo-Earthquakes and Tsunamis along the Kuril Trench」の一環として実施された、海洋地球研究船「みらい」MR24-02およびMR24-05次研究航海で取得されたデータ?試料を含みます。両研究航海の実施にあたり、船長および乗組員の皆様、航海運営を支援してくださった関係者の皆様、ならびにデータ取得を支えてくださったマリンテクニシャンの皆様に深く感謝申し上げます。堆積物コアのX線CT撮影は、高知大学海洋コア国際研究所の共同利用?共同研究プログラム（23A020, 24A002）により実施されました。また、JAMSTEC地震探査データベースの利用にあたり、JAMSTECの海宝由佳氏にご協力いただきました。本研究の遂行にあたり、東京大学大気海洋研究所の上野岳氏および産業技術総合研究所地質調査総合センターの池原研氏より有益な助言をいただきました。本研究は、JST次世代研究者挑戦的研究プログラム（JPMJSP2111）、山口大学基金、および京都大学北部構内機器分析拠点の支援を受けて実施されました。
论文情报
- 掲載誌：Marine Geology
- 巻?号：Volume 498, August 2026
- 论文番号：107802
- 論文タイトル：Discovery of contourite drifts on the outer rise along the Kuril Trench, Northwest Pacific
- 著者：Hisashi Ikeda1＊, Jih-Hsin Chang2, Ryo Nakanishi3, Toshiya Kanamatsu4, Toshiya Fujiwara4, Kan-Hsi Hsiung4, Kiichiro Kawamura1
（＊责任着者、1山口大学、2国立台湾大学、3国立研究开発法人产业技术総合研究所、4国立研究开発法人海洋研究开発机构） - 顿翱滨：10.1016/箩.尘补谤驳别辞.2026.107802
- 鲍搁尝：
用语の説明
- （注釈1）底层流：
海底近くを流れる海流。泥や细かな粒子を运び、削り、别の场所に积み重ねる働きをもつ。 - （注釈2）反射法地震探査：
音波を使って、海底下の地层构造を调べる探査手法。海底下の広い范囲の构造を把握することができる。 - （注釈3）サブボトムプロファイラー：
音波を使って、海底直下の浅い地层を详しく调べる装置。
お问い合わせ先
- 山口大学大学院创成科学研究科（理学系学域）自然科学専攻
博士後期課程3年 池田 尚史（いけだ ひさし）
贰-尘补颈濒：别002飞产惫蔼（アドレス蔼以下→测补尘补驳耻肠丑颈-耻.补肠.箩辫） - 山口大学大学院创成科学研究科（理学系学域）地球科学分野
教授 川村 喜一郎（かわむら きいちろう）
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- 山口大学総務部総務課広报室
罢贰尝：083-933-5007
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