ハイパーピクナル流りゅう

ハイパーピクナル流りゅう（ハイパーピクナルりゅう、英えい：Hyperpycnal flow）は、持続じぞく時間じかんの長ながい安定あんていした混こん濁流だくりゅう。 洪水こうずいの発生はっせい時じに河口かこうから海うみへ濁にごった水みずが放出ほうしゅつされて発生はっせいする。堆積たいせき順序じゅんじょや堆積たいせきの様式ようしきが通常つうじょうと異ことなる異常いじょうタービダイトの形成けいせいを説明せつめいするために提唱ていしょうされており、地層ちそう学がく的てき意義いぎが大おおきい。

発生はっせい機構きこう

河川かせん水すいが海うみに流出りゅうしゅつする際さいの形態けいたいは、ハイポピクナル流りゅう（海水かいすいよりも河川かせん水すいの密度みつどが小ちいさい）・ホモピクナル流りゅう（海水かいすいと河川かせん水すいの密度みつどが等ひとしい）・ハイパーピクナル流りゅうの3つに分類ぶんるいされる。ハイパーピクナル流りゅうは海水かいすいよりも河川かせん水すいの密度みつどが大おおきい場合ばあいに発生はっせいする。多様たような溶質ようしつが溶解ようかいしている海水かいすいの方ほうが淡水たんすいよりも密度みつどが高たかいことが一般いっぱん的てきであるが、高密度こうみつどの混こん濁流だくりゅうであればハイパーピクナル流りゅうを生しょうじさせられることになる。なお、ハイポピクナル流りゅうであっても、温度おんど差さ・塩分えんぶん差さ・堆積たいせき物ぶつ濃度のうど差さによる対流たいりゅうが同時どうじに発生はっせいして対流たいりゅう不安定ふあんていの状態じょうたいに陥おちいり、二に次じ的てきにハイパーピクナル流りゅうが生しょうじることもある。

Mulder and Syvitski (1995) では、ハイパーピクナル流りゅうが発生はっせいするための最低限さいていげんの堆積たいせき物ぶつ濃度のうど（臨界りんかい堆積たいせき物ぶつ濃度のうど）は 36 - 42 kg/cm^3であるとされた。対流たいりゅう不安定ふあんていによる二に次じ的てきなハイパーピクナル流りゅうの発生はっせいを加味かみした Parsons et al. (2001) では、臨界りんかい堆積たいせき物ぶつ濃度のうどはMulder and Syvitski (1995) の見積みつもりを大おおきく下回したまわる1 kg/cm^3とされている。

流ながれ込こんだハイパーピクナル流りゅうは、懸かか濁にご粒子りゅうしが沈降ちんこうするにつれて、流ながれを生うみ出だしている淡水たんすいと周囲しゅういの海水かいすいとの密度みつど差さが失うしなわれ、やがて逆転ぎゃくてんする。すなわち、粒子りゅうしを失うしなって密度みつどの小ちいさくなった淡水たんすいが浮力ふりょくを得えて、海水かいすい中ちゅうを浮揚ふようするのである。こうしてハイパーピクナル流りゅうは終おわりを迎むかえる。

特徴とくちょう

ハイパーピクナル流りゅうは準じゅん定常ていじょう的てきな流ながれであり、数日すうじつから数すう週間しゅうかんもの間あいだ持続じぞくすると推定すいていされている。流量りゅうりょう変化へんかはサージ型がた混こん濁流だくりゅうと比くらべ穏おだやかで、徐々じょじょに増大ぞうだいした後のちに1回かいあるいは複数ふくすう解かいのピークを迎むかえて徐々じょじょに減衰げんすいする。また、流ながれている間あいだに規則きそく的てきな流速りゅうそくの変化へんかが生しょうじるが、これはハイパーピクナル流りゅうとそれ以外いがいの水みず塊かたまりとの間あいだで密度みつど境界きょうかい層そうが生しょうじ、内部ないぶ流りゅうが発生はっせいするためである。

内部ないぶ流りゅうの発生はっせいにより、ハイパーピクナル流りゅうに起因きいんする堆積たいせき層そうは塊状かいじょう部ぶと葉は理り部ぶ（平行へいこう葉は理りとクライミングリップル葉は理り）の相互そうご層そうや、砂すなと粘土ねんど（シルト）の相互そうご層そうが見みられると推測すいそくされる。ある単たん層そうについてハイパーピクナル流りゅう堆積たいせき物ぶつ（ハイパーピクナイト）を認みとめるための有力ゆうりょくな特徴とくちょうには以下いかの5つがあるが、これらが必要ひつよう十じゅう分ふん条件じょうけんであるわけではない。

1. 逆ぎゃく級きゅう化かで始はじまって正せい級きゅう化かで終おわる。
2. 内部ないぶ侵食しんしょく面めんを含ふくむ。
3. 細ほそ粒つぶ部ぶと粗ほぼ粒つぶ部ぶ、ないしトラクション構造こうぞうと塊状かいじょう部ぶの互層をなしている。
4. 層そうが沖おきで急激きゅうげきに薄うすくなる。
5. 陸上りくじょうに起源きげんをもつ植物しょくぶつ片へんを含ふくむ。

ハイパーピクナル流りゅうは流りゅう化かするにつれて先端せんたん部ぶが減速げんそくし、先端せんたんに比くらべて流速りゅうそくの大おおきい後部こうぶが追おい付つくため、追おいつかれたハイパーピクナル流りゅうによるハイパーピクナイトは級きゅう化か層そうしか持もたないと考かんがえられている。この場合ばあい、サージ型がたタービダイトとハイパーピクナイトは区別くべつができないことになる。

例れい

Mulder and Syvitski (1995) の推定すいていでは世界せかいの147河川かせんのうち81の河川かせんにおいて100年ねんに1回かい、Parsons et al. (2001) の推定すいていでは61の河川かせんにおいて毎年まいとし、ハイパーピクナル流りゅうが発生はっせいしている。実際じっさいに、アメリカ合衆国あめりかがっしゅうこくカリフォルニア州しゅうを流ながれるサリナス川かわでは12年間ねんかんに4回かいのハイパーピクナル流りゅうが確認かくにんされている。

南極大陸なんきょくたいりくのカンブリア系けいのスターショット層そうでは、波浪はろう作用さようを示しめす構造こうぞうの他ほかに級きゅう化か層そう理りが確認かくにんされており、傾斜けいしゃの緩ゆるい陸棚りくだなで発生はっせいした混こん濁流だくりゅうのメカニズムとしてハイパーピクナル流りゅうが候補こうほに挙あがっている。日本にっぽんでも新潟にいがた県けん・富山とやま県けんや千葉ちば県けんからハイパーピクナイトが報告ほうこくされている。