革新的要素技術の開発

地質環境長期変動モデルを構築していく上で，個別モデルの作成に必要となる情報やモデルの検証に用いるデータを取得するための革新的な要素技術として，「後背地解析技術」，「炭酸塩鉱物測定技術」，「地殻変動予測技術」の開発を進めます。

日本列島における百万年以上に及ぶ時間スケールの自然現象の一つとして，山地や丘陵の形成などが考えられます。このような現象を考慮した信頼性の高い地形・地質モデルを構築するためには，地形形成プロセスが記録されている堆積物から必要な情報を取得するための後背地解析技術が必要となります。ここでは，従来の後背地解析に加えて，山地や丘陵から供給された砕屑粒子の主成分・微量成分や放射年代値を指標とした解析手法を導入することにより，隆起開始時期の推定や古地形の復元に係る精度や分解能の向上を目指します。

地質環境長期変動モデルの信頼性を向上させるためには，モデルの妥当性を検証する方法も合わせて整備する必要があります。検証には地下水の流れや水質などの過去の情報が必要であり，その指標として，水―岩石反応により地下水から沈殿した二次鉱物が挙げられます。地下水の“化石”の一つである地下深部の亀裂を充填している炭酸塩鉱物は，過去から現在までの地下水の流れや水質などに関する情報を保持しています。ここでは，諸外国においても基礎研究の段階にある炭酸塩鉱物の放射年代測定を実現するため，U-Pb法，U-Th法，14C法などの年代測定システムを開発します。また，炭酸塩鉱物中の金属元素や希土類元素の含有量に基づいて，鉱物を沈殿させた地下水の化学条件を推測する手法を構築します。

将来の地質環境の予測・評価は，過去の自然現象の偏在性や変動傾向に基づき，将来へ外挿することが基本となります。しかし，過去のイベントや変動パターン・規模に係る記録は，遡る年代や地域によって識別できる分解能が異なることから，予測結果に伴う不確かさも様々です。また，時間スケールによって変動方向や速度が大きく異なる場合は，単純な外挿による予測には大きな不確実性を伴います。ここでは，過去の変動に基づいたプレート間の相互作用や地下構造の不均質などを考慮した，長期に渡る地殻変動の予測技術を開発します。