東支那海の底質解析

東支那海の底質解析

著者

東川 勢二

雑誌名

鹿児島大学水産学部紀要=Memoirs of Faculty of

Fisheries Kagoshima University

巻

19

ページ

91-102

別言語のタイトル

Analyses of Bottom Sediments of the East China

Sea

Ｍｅｍ･Fac・Ｆｉｓｈ.，KagoshimaUniv・ Vol、１９，ｐｐ、９１∼102（1970）

東 支 那 海 の 底 質 解 析

東 川 勢 二 ＊

AnalysesofBottomSedimentsoftheEastChinaSea

SeijiHIGAsHIKAwA＊ AbStract Ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｐａｐｅｒｒｅｐｏｒｔｓｏｎｔｈｅａｎａlysesofthebottomsedimentsdistributedinpart oftheEastChinaSea･Thebottomsamples，２６intotal，werecollectedbythetrainingship "Kagoshima-Maru，，oftheFacultyofFisheries，KagoshimaUniversity，ａｎｄｏｆｔｈｅｍｌ４ ｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄfortheproject“CＯ-operativeStudyoftheKuroshioandAdjacent Regions（CSK)"，ａｎｄｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｌ２ｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒａｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｂｏｔｔｏｍｓｅｄｉ‐ mentsinrelationwithtrawlfishingtraining･Thematerialsweretakenchieflybythe Phlegergravitycoresampler･Niino，ｓｄｒｅｄｇｅａｎｄａｓｍａｌｌｐｉｓｔｏｎｃｏｒｅｓａｍｐlerwerealso used･Theresultsofthegrainsizeanalyseｓｏｆｔｈｅｓｅsamplesareasfollows、 １〕Alongthemeridianofl25oE，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｅｐｔｈｏｆｔｈｅＯｋｉｎａｗａＴｒｏｕｇｈｉｓ２４３７ ｍｅｔｅｒｓｂｙｓｏｕｎｄｉｎｇａｎｄｉｔspositionislat、25.-39.0,Ｎａｎｄｌｏｎｇ、125.-02.9ﾉＥ、、 ２）TheaveragegradientofOo-01′ｉｓｍｅａｓｕｒｅｄａｔｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆ２００ｍｅｔｅｒｓａｔｌａｔ、26.-36.0ﾉＮａｎｄｌｏｎｇ、125.-02.0ﾉＥｔｏｌａｔ、３１｡-00.0ﾉＮａｎｄｌｏｎｇ、125.-00.0ﾉEonthecontinental shelf、 ３）Veryfinegrainedsandisdistributedonthecontinentalslopeatadeptｈｏｆ２４０ ｍｅｔｅｒｓ．（station３９，１at、26.-32.0'Ｎａｎｄｌｏｎｇ､125.-06.0'Ｅ） ４）Finegrainedsandisdistributedonthecontinentalshelfintheareasouthwardof lat、30.-00.0ﾉＮ、 ５）Muddysedimentisdistributedintheareacircumscribedbystations27（1at、31.- 18.3ﾉＮａｎｄｌｏｎｇ、126.-51.4'Ｅ)，５３（1at、30-29.7'Ｎａｎｄｌｏｎｇ、125.-59.4Ｅ)，ａｎｄ５１（lat、31.-00.8′Ｎａｎｄｌｏｎｇ、125.-02.2Ｅ） Muddysedimentispredominantlydistributedatstation37（lat、25.-00.0'Ｎａｎｄｌｏｎｇ、 125.-00.2Ｅ）ａｎｄｓｔａｔｉｏｎ３８（lat、25.-08.3Ｎａｎｄｌｏｎｇ､125.-02.2Ｅ)，ｂｏｔｈａｔｔｈｅｓｏｕｔｈｅｎｄｏｆ ｔｈｅＯｋｉｎａｗａＴrough． 緒 言 底流などの営力で運搬され堆積しており， 大陸棚上の堆積物は沿岸流，底流などの営力で運搬され堆積しており，各地域はそれぞれの堆積 環境の諸条件に支配されて，各種の粒度組成からなる物質が分布している． 現世海底堆積物は，後背地の地質を反映する陸源物質のほか，生物源，火山源物質などからな り ， 一 次 的 な も の だ け で な く 既 存 海 底 堆 積 物 に 作 用 す る 海 潮 流 な ど の 営 力 に よ っ て 二 次 的 に 沈 積 し た再堆積物質も存在する． 東支那海大陸棚上の底質に関しては熊田（1934)')，SnEpARD,ＥＰ・etial.（1949)2》，EMERY， Ｋ､0.,andHIRosmNIINo（1961)3》らによって報告されている．筆者は1968年８月本学練習船 ＊ 鹿 児 島 大 学 水 産 学 部 練 習 船 か ご し ま 丸 ． ＝ ふ “ＫａｇｏｓｈｉｍａＭａｒｕ，，，ＴｒａｉｎｉｎｇｓｈｉｐｂｅｌｏｎｇｉｎｇｔｏｔｈｅＦａｃｕltyofFisheries，KagoshimaUniversity．

⑨ 3０− 鹿児島大学水産学部紀要第19巻（1970）

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1500 東川：東支那海の底質解析 2000 9３ “かごしま丸”（1038屯）で国際黒潮共同調査航海（C､Ｓ､Ｋ）および1969年３月トロール漁業実 習航海を行なった際に，海底堆積物を採取し，また同時に測深資料を得ることができた．この堆積 物試料にもとづき，当地域の底質分布状態を解明することは堆積学に基礎的な資料を提供すると思 われる．本小論ではこの試料にもとづく底質解析結果を論じ，同時に当海域の底質分布の概要を報 告する． 東支那海海底地形および海流の概況 東支那海は南西諸島の島弧により太平洋と区切られ，南は台湾海峡で南支那海と，北は対馬海峡 で日本海と接し，また朝鮮半島と中国大陸の間に広がる黄海と接続している．この海は面積124× 104kｍ2γ平均水深177ｍを有する縁海で，世界でも屈指の大陸棚を形成している．24.-30.0'Ｎダ 125.-00.0'Ｅの地点より125.-00.0'Ｅの経度線に沿って北方に向って漸次音響測深機(海上電機製， 1620型，１４ｋc,200ｋc）にて連続測深した海底地形はFig.２のごとくである．宮古島西方下地 島と多良間島の24.-43.0'Ｎ’125.-01.5'Ｅの地形は最浅水深で97ｍであった．この地点から水 深は漸次深くなり，25-00.8'Ｎ,124.-58.0'Ｅの地点では1613ｍで，この地点より高緯度になるに したがって次第に浅くなり，25.-07.0'Ｎ、124.-59.6'Ｅの地点で水深1521ｍである．この地点よ り再び水深は急激に深くなり25.-39.0'Ｎ,125.-02.9'Ｅの地点で水深2437ｍを記録した．この水 深は125.Ｅの経度線上で沖縄舟状海盆の最大水深である．この最大水深地点より外陸棚の水深 200ｍの26.-36.0'Ｎ,125.-02.0'Ｅ地点までの水深は急に浅くなり，距離５７．０浬で平均勾配は1.-13'となっている．そして水深2000ｍで南北約35浬の距離はFig.２に示す通り沖縄舟状海盆を 2500 3ｍ 2ケ300Ｎ 一一（SO -To(ｍｌ 3９ ヨ３７ ダ ノ ヴ ダ 参 ・ Ｊ ﾉ ﾉ ﾉ ’ 500 １０００ 3９ Fig.２．Relationshipbetweenthedepth，ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｓａｎｄａｎｄｍｕｄ（includingsiltand clay)，Ｍｄ｡，ＳｏａｎｄＳｋ，alongthemeridianofl25oEoftheEastChinaSea． 鍋

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9４ _{鹿児島大学水産学部紀要第19巻（1970）} 斜めに横切る長さである．水深200ｍ地点より31.-00.0'125°-00.0'0Ｅまでの地点の内陸棚まで は，水深の多少の浅深はふられるが，急激な変化は殆ど承られず，次第に浅く平均勾配は0.-01′と なっている．世界各地の大陸棚の平均勾配が０。−０７'であるのに比較して極めて平坦な地形を形成 していることが明らかである． 陸棚上には中国大陸より揚子江をはじめ，幾多の河川から多量の陸源砕屑物質が運搬されてい る．これらの砕屑物質の運搬速度は，河口から海洋にむかって漸次減退するため一部は沈澱堆積し 一部は懸濁した状態で沖合へ運搬される．浅海性堆積物は海流によって再移動され，そしてその物 質の分級，淘汰に影響をおよぼしている．海流の概況を記すと，フィリッピン東方より北上する黒 潮の主流は台湾東方を北上し，西表島西方を経て，沖縄西方ほぼ大陸棚外縁の200ｍ等深線に沿っ て北東へ流れている．一方黒潮の支流はフィリッピン北方のバリンタン，パシー両海峡より南支那 海へ入り，台湾海峡を経て再び主流と合流している．屋久島西南西方に達した黒潮主流は流れのむ きを屋久島南方へ変え，種子島東方を経て日本列島の南岸沿いに流れている．一方支流は対馬海流 となって屋久島西南西方より九州西方を北上して日本海へ入る．黒潮の流速は台湾東方において 1.0ｋｔから２．０ｋｔ沖縄西方では２．０ｋｔから２．５ｋｔに達する４)．これらの流速は季節的変化およ び海域，気象条件などにより大きく変動する．一方，中国大陸沿岸に沿っては黄海より冷い沿岸流 が南流し，黒潮の暖い水塊と接触し合流して陸棚上にて複雑な潮目を形成している． 底質試料の採取および処理 調査に先立って水路部発行の海図210号に示された水深と底質記号をもとにして，試料採取のた め調査計画をたてた．しかし，調査時間の関係上，系統的，組織的な試料採取を行なうことができ なかった．底質試料の採取は1968年度国際黒潮共同調査（ＣＳ.Ｋ､）の際に125.-00.0'Ｅの経度線 と30.-30.0'Ｎの緯度線の二測線に沿って行ない，８月21日から８月25日までの６日間でstation

37からstation55までの合計14地点，および1969年３月２０日から３月２７日までの８日間で

station23からstation34まで合計12地点，総計26地点で試料を採取した（Table１.Fig.１， 参照).同時に音響測深機で試料採取地点の測深も行なった.これらの試料のうち22試料はPhleger 式重力柱状採泥器，２試料はSmalPistoncoresampler，残り２試料は新野式Dredgeを使 用して採取した.Phleger式重力柱状採泥器で採取したｃｏｒｅｓａｍｐｌｅの内径は３．５ｃｍでｃｏｒｅ の最も長いものは４６ｃｍ最も短いものは２０ｃｍ平均３６ｃｍであった．smallpistoncoresa‐ mplerで採取した２試料のｃｏｒｅ内径は同じく３．５ｃｍでｃｏｒｅ全長は９０ｃｍと８０ｃｍであっ た．これらの試料の表層から約､1.0ｃｍ約８．０９の試料の粒度分析を東北大学理学部地質学古生物 学教室設置の自動粒度分析機で行なった．分析に際しては，まず粒径4‘以上のsilt,ｃｌａｙの含有率 を確かめ，つぎにこれらを除いた残り，即ち粒径４‘以下のｓａｎｄについての分析を行なった． 底質解析の結果について 取扱かつた底質の粒度分布はＴａｂｌｅｌ,Fig.３に示す分析結果が得られ，中央粒径値（Ｍｄ‘)， 淘汰係数（So)，歪度係数（Sk）で表わした．これらのうち後の２つについてはINMAN,，.Ｌ・ (1952)5)，ＦＯＬＫ,Ｒ､Ｌ・andWARD,Ｗ．Ｃ．（1957)6）の式によって求めるのが望ましいが，前述し た分析方法をとったため84％位の正確な値が得られるものが少なかったため，淘汰係数，歪度係数

をそれぞれＳo＝1/砿1面およびＳｋ＝Q,．Ｑ3/Ｍｄ２の式で算定した.Ｑ3,Ｑ１は累積曲線の７５％，

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9６ _{鹿児島大学水産学部紀要第19巻（1970）} 1/２ １ １１，０ 25％にあたる粒径値（ｍ、）であり，ただ中央粒径値に限りの値で表わした．粒径ｄ(ｍ、）は (1/2)‘＝2-.である*、125.Ｅの経度線に沿ったＳｔ､39*＊は大陸棚斜面で水深は240ｍあり，Ｍｄ‘

は３．６９でＳｏ､1.23,Ｓｋ､１．００でよく淘汰された極細粒砂が堆積している（Figs､2.5）宮古島北

西約15浬のＳｔ､３７とその北方約８浬のＳｔ､３８では粒度“以上のsilt,ｃｌａｙの含有率はそれ ぞれ９２．８％，９６．１％で泥質堆積物であることは明らかである（Fig.３）これらの位置は沖縄舟状 海盆の南側にあたり黒潮の影響は勿論のこと，この地点では海流の影響が殆どないことが考えられ

る．Ｓｔ､４１ではＭｄ‘.２．３５で細粒砂である．ＳｏならびにＳｋはそれぞれ１．２２１．００でこの両係

数はＳｔ､３９と殆ど変らない．このＳｔ､４１を基点にして中陸棚，内陸棚へと水深が次第に浅くなる

にしたがって，Ｍｄ‘はＳｔ､４１の２．３５からＳｔ､５０の２．８５と次第に大きくなり細粒砂へ変化し ている傾向が見られる．中陸棚のＳｔ､47,Ｓｔ､48,Ｓｔ､５０の３地点ではＳｏとＳｋの関係は相反す る値となっているが，これは淘汰がよくなればＳｋが１に近づき，またＳｋが大きくなれば淘汰が 悪くなることを示していることが明らかである（Fig.２)．125.Ｅの経度線に沿って泥質堆積物と砂 質堆積物（4｡＝0.0625ｍｍより粗粒で−１，＝２ｍｍより細粒の堆積物）との割合はＳｔ､４１で 泥質堆積物が２．３％と特に少なくなっているこの地点を除きＳｔ､３９からＳｔ,４７までの各地点で は多少の差はあるが一般的な傾向として約20％程度の泥質堆積物が含まれている．またFig.３に 示す通りＳｔ､３９では３‘即ち極細粒砂が７０．３％である．Ｓｔ､４１，Ｓｔ､４５，Ｓｔ､４６，Ｓｔ､４７では ２’即ち細粒砂がそれぞれ７５．５％，６０．３％，５８．０％，４８．７％でその量が次第に外陸棚より内陸棚 へむかって減少している傾向が認められる．一方，内陸棚のＳｔ､４８からＳｔ､50,Ｓｔ､５１となるに したがって泥質堆積物が増加しＳｔ､５１においては５５．５％に達している．30.-30.0'Ｎの緯度線上 に位置するＳｔ､５３の地点では泥質堆積物が54.7％含まれている．この地点はこの測線上泥質堆積 物が特に多い地点となっている（Fig.４−A)．また，Ｓｔ､５４の地点ではＭｄ‘1.76,中粒砂で泥質 堆積物９．５％と少くないがＳｔ､５５ではＭｄ‘２．９７細粒砂で泥質堆積物２０．４％と多くなってい る．Ｓｔ､２７よりＳｔ､３４までの１群の各地点では水深変化は殆どないが，Fig.４−Ｂに示す通り砂 質堆積物と泥質堆積物との割合はＳｔ､２７（砂質堆積物８．０％）よりＳｔ､３４(22.4％)，Ｓｔ､３２（19.6 ％)，Ｓｔ､２９（46.1％)，陸棚外縁のＳｔ､３０(84.0％）と砂質堆積物が多くなっている．即ち,Ｓｔ､２７， St､34,Ｓｔ､３２，およびＳｔ､２８では泥質堆積物が卓越し，Ｓｔ､３１とＳｔ､３０では砂質堆積物が多く なっている．これらの中間地点にあたるＳｔ､３３では泥質堆積物と砂質堆積物の漸移帯になってい ることが含泥量より明らかである．SHEPARD,Ｆ､Ｐ．（1963)",EMERY,Ｋ､Ｏ・andHIRosmNIINo (1961)8）らが31.-00.0'Ｎ,126.-00.0'Ｅを中心に泥質堆積物が堆積していることを指摘している が,､筆者の調査した結果と矛盾しないしかしながらＳｔ､５３の地点では砂質堆積物に比較して泥質 堆積物が卓越しており，他の２点Ｓｔ､51,Ｓｔ､２７の地点でも同じ結果が得られたことから，これら ３ 地 点 で 囲 ま れ る 範 囲 内 は 泥 質 堆 積 物 が 堆 積 し て お り ， 泥 質 堆 積 物 の 分 布 域 が か な り 南 の こ の St､５３の地点まで舌状に拡延していると考えられる． 窯、ｍスケールとｐｈｉ（のスケールとの関係，各粒子の名称は次の通りである．

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CＨＩＮＡ 100 の ②碗匡 ○ 122 鹿児島大学水産学部紀要第19巻（1970） Ｆｉｇ．６．DistributionofbottomsedimentsiｎｔｈｅＥａｓｔＣｈｉｎａＳｅａ． TＡＩＷＡＮ l２ｌｆ ０ 12㎡ １？６ 13., ３ ４ Ｎ 画画一 ､， 常 ｒｇ ■凸hＪ １ Ｋ i:溌

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⑨ 2６．

東川：東支那海の底質解析 lO1 また星野（1952)9:(1958)'0:によれば大陸棚上の泥質堆積物は主に潮境付近に堆積していることが 指摘されている．これらのＳｔ､51,Ｓｔ､５３およびＳｔ､２７の３地点で囲まれる泥質物堆積地域は黄 海から冷水塊が南下し，同時に南より黒潮の支流である対馬海流の暖水塊が北上してこの付近にて 潮境を形成している地域にあたると考えられる．Ｓｔ､23,Ｓｔ､24,Ｓｔ､25,およびＳｔ､２６の１群の地 点では水深の大きな変化はない（Fig.４−c)．Ｍｄ‘の値は２．６５から２．９５の範囲に含まれ，細粒 砂が堆積している（Fig.６）またＳｏｌ､３０から１．７７の範囲に含まれ,Ｓｋもほぼ１．０に近い値を 示している．これら１群，４地点での含泥量の割合はともに約20％程度であり砂質堆積物が卓越し ている． 要 約 １）125.-00.0Ｅの経度線に沿って測深した結果，沖縄舟状海盆の最大水深は25.-39.0'Ｎ，125.-02.9Ｅの地点で2437ｍである． ２）水深２００ｍ位置26.-36.0'Ｎ,125.-02.0Ｅの地点から内陸棚，31.-00.0Ｎ，125.-00.0'Ｅの 地点までの平均勾配は0.-01′である． ３）水深240ｍの大陸棚斜面，26.-32.0'Ｎ，125.-06.0'Ｅの地点には極細粒砂が堆積している． ４）北緯３０.以南の大陸棚上には細粒砂が堆積している． ５）泥質堆積物はＳｔ､２７(31.-18.3'Ｎ，126.-51.4Ｅ)，Ｓｔ､５３(30.-29.7'Ｎ,125.-59.4'Ｅ)，Ｓｔ､５１ (31.-00.8'Ｎ,125.-02.2Ｅ）の３地点に囲まれた北側，および沖縄舟状海盆の南側,Ｓｔ､３７(25.-00.0′ Ｎ,125.-00.2'Ｅ)，Ｓｔ､３８(25.-08.3'Ｎ,125.-02.2Ｅ）の地点に堆積している． 尚，今後更に当海域の底質解析を行ない堆積機構，底質と底棲生物との関連について追究したい と考えている． 終りに，本研究を行なうにあたり，絶えざる激励と御指導を賜わった東北大学畑井小虎教授なら びに御懇切なる御教示をお寄せ下さった同学岩井淳一教授，鹿児島大学早坂祥三教授の諸先生に厚 くお礼申し上げる． また測深，底質試料の採取にあたり多大の御協力と便宜を与えて戴いた“かごしま丸，，植田総一 船長をはじめ航海士，乗組員各位に対し深甚の謝意を表する． 文 献 1）熊田頭四郎（1934)：勘海至ジヤヴア海一北太平洋西部諸海棚の海底沈澱物に就て．水路要報，１３(7)， 265-270. 2）SHEPARD，Ｆ・Ｐ.，EMERY，Ｋ、Ｏ・andGouLD，Ｈ、Ｒ・（1949)：Distributionofsedimentson EastAsiaticContinentalShelf・AllanHancockFound，OccasionalPaper9，１−６４． ３）EMERY，Ｋ、Ｏ・andHiroshiNIINo（1961〕：SedimentsofshallowportionsofEaｓｔＣｈｉｎａＳｅａ ａｎｄＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ、Geol・ＳＯＣ．Ａmer・Ｂｕｌｌ.，７２：731-762. 4）海上保安庁水路部（1959)：大洋航路誌． 5）ＩＮＭＡＮ，，．Ｌ・（1952)：Measuresfordescribingthesizedistributionofsediments．』our・ Ｓｅｄ・Petr.，２２：125-145. 6）FOLK，Ｒ、Ｌ・andWARD，Ｗ．Ｃ．（1957)：BrazosRiverbar，astudyinthesignificanceof grainsizeparameters，Jour，Sed・Petr.，Ｚ７：３−２６． ７）SHEPARD，Ｆ・Ｐ．（1963)：SubmarineGeology（Harper＆RowPress）231-235. 8）EMERY，Ｋ、Ｏ・andHiroshiNIINo（1961）：SedimentsofshallowportionsofEaｓｔＣｈｉｎａＳｅａ ａｎｄＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ・Geol・ＳＯＣ．Ａmer・Ｂｕｌｌ.，７２：742-749.

102 _{鹿児島大学水産学部紀要第19巻〔1970）}

９）星野通平（1952)：日本近海大陸棚上の泥質堆積物について６地質学雑誌，５８:677,

10）星野通平（1958)：日本近海大陸棚上の堆積物について．地団研専報，第７号，1-41.