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宇宙線生成核種の年間生成率決定:地球磁場モデルの検証と新たな年代換算法の構築

Research Project

Project/Area Number 21K14003
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 17030:Human geosciences-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

中村 淳路  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (60817419)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords宇宙線生成核種 / 10Be / 26Al / 生成率 / 年代測定 / 表面照射年代 / 地球磁場 / 岩石なだれ / 10Be,26Al
Outline of Research at the Start

宇宙線生成核種(10Be、26Al)を用いた年代測定法は、氷河の消長復元などの古気候学の研究や地形学の研究において幅広く利用されている。この年代測定法では、1年間あたりに岩石中で生じる10Beや26Alの量、つまり10Beや26Alの生成率が年代換算を左右する重要なパラメータである。しかし、これまでの研究では、年代換算の際に組み込む地球磁場の変動に伴う生成率の変化について、十分な実測データがなかった。そこで本研究は、年代が独立的に明らかにされている巨礫中の宇宙線生成核種(10Be、26Al)を測定し、10Beおよび26Alの生成率を決定することで、年代換算に用いる地球磁場モデルを制約する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は過去1000年前程度の若い年代における,宇宙線生成核種(10Be,26Al)の生成率を求めることを目的とする.宇宙線生成核種の生成率とは,宇宙線による反応によって岩石中で1年間あたりに生じる10Beや26Alの量である.この生成率は,宇宙線生成核種を用いた年代測定法において,年代換算を左右する重要なパラメータとなる.これまでの研究では宇宙線生成核種の生成率の実測データは,主に過去1万年前から2万年前までのデータに偏っている.そのため,若い年代範囲は地球磁場強度が異なるにも関わらず,年代換算の根拠とするデータが不足していた.
宇宙線の照射を受けることとなった地質イベントの年代が独立的に明らかになっている岩石を採取することを目的とし,赤石山脈東北部,鳳凰三山東斜面に位置する岩石なだれの調査を行った.この岩石なだれは,花崗岩斜面の大規模な崩壊により形成されたものであり,径が数m以上の巨礫が岩塊流状に積み重なっている.試料採取では,安定して宇宙線生成核種が蓄積してきたと考えられる巨礫上から試料を採取する必要がある.そこで数値標高モデルから作成した図による地形判読をもとに現地を詳しく踏査し,ローブ状の微地形の形状と位置を再確認した.調査結果をもとに,2つの測線に沿った複数の地点から岩石試料を採取した.採取した岩石試料は粉砕後,篩にかけ,磁性分離を行った.試料の化学処理は,前年度に改良を重ねた酸処理法により行った.地球磁場モデルについては,モデルによる非双極子成分の違いについて検討を進めた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

赤石山脈東北部,鳳凰三山東斜面に存在する岩石なだれの調査を行い,巨礫上から試料を採取した.試料採取ではローブ状の微地形の踏査を行い,巨礫が安定的に位置していたと考えられる地点から試料を採取した.岩石試料は粉砕後,篩にかけ,磁性分離を行った.その後,前年度に改良した手法により化学処理を行った.

Strategy for Future Research Activity

引き続き試料の化学分析を進め,試料採取地域における宇宙線生成核種の生成率を求める.これまで地球磁場モデルは複数提案されているが,古地磁気データのコンパイル方法の違いから,非双極子成分の寄与に地域差がある.本研究から求めた若い年代での核種の生成率データと,既存の生成率データを合わせたデータセットを構築し,年代換算に用いる地球磁場モデルを制約する.

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Open Access: 4 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Geochemical Maps of Soil in Japan2023

    • Author(s)
      太田 充恒,今井 登,寺島 滋,立花 好子,岡井 貴司,間中 光雄,久保田 蘭,中村 淳路,遠山 知亜紀
    • Journal Title

      Chikyukagaku

      Volume: 57 Issue: 4 Pages: 247-278

    • DOI

      10.14934/chikyukagaku.57.247

    • ISSN
      0386-4073, 2188-5923
    • Year and Date
      2023-12-25
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multi-element analysis of geological samples using ICP-MS equipped with integrated sample introduction and aerosol dilution systems2023

    • Author(s)
      Atsunori Nakamura, Ran Kubota, Atsuyuki Ohta
    • Journal Title

      BULLETIN OF THE GEOLOGICAL SURVEY OF JAPAN

      Volume: 74 Issue: 2 Pages: 71-85

    • DOI

      10.9795/bullgsj.74.2_71

    • ISSN
      1346-4272, 2186-490X
    • Year and Date
      2023-05-24
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] An initial attempt to date Pleistocene marine terraces in the south coast of Japan using in situ cosmogenic 10Be and 26Al2023

    • Author(s)
      Yusuke Yokoyama, Atsunori Nakamura, Gen Nagano, Hideki Maemoku, Yosuke Miyairi, Stephen Obrochta, Hiroyuki Matsuzaki
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      Volume: 535 Pages: 255-260

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2022.11.028

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 石から作った標準物質で地球を知る-50年を超える実績と信頼-2022

    • Author(s)
      太田 充恒, 久保田 蘭, 中村 淳路
    • Journal Title

      計測標準と計量管理

      Volume: 72 Pages: 33-36

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] 10Be/9Be ratios of phenakite and beryl measured via direct Cs sputtering: Implications for selecting suitable Be carrier minerals for the measurement of low-level 10Be2021

    • Author(s)
      Atsunori Nakamura, Atsuyuki Ohta, Hiroyuki Matsuzaki, Takashi Okai
    • Journal Title

      Geochemical Journal

      Volume: 55 Issue: 4 Pages: 209-222

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0630

    • NAID

      130008119459

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The AO driven climate change from 3 ka to 2 ka detected by an 8000-year record of dust deposition in Lake Motosu, Mt. Fuji2023

    • Author(s)
      Karin Nemoto, Yusuke Yokoyama, Stephen P. Obrochta, Shinya Yamamoto, Yosuke Miyairi, Atsunori Nakamura, Osamu Fujiwara, Aurelia Hubert-Ferrari, Laura Lamair, Vanessa Heyvaert, Marc De Batist, the QuakeRecNankai Team
    • Organizer
      INQUA 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] New geochemical data set of 53 elements in stream sediments classified by the dominant lithology in a drainage basin -GSJ Medal Lecture-2022

    • Author(s)
      Atsuyuki Ohta, Noboru Imai, Takashi Okai, Mitsuo Manaka, Ran Kubota, Atsunori Nakamura, Yoshiko Tachibana
    • Organizer
      Goldschmidt 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] An 8000-year record of East Asian dust deposition in Lake Motosu2022

    • Author(s)
      根本 夏林, 横山 祐典, Stephen Obrochta, 山本 真也, 宮入 陽介, 中村 淳路, Laura Lamair, Aurelia Hubert-Ferrari, Vanessa Heyvaert, Marc De Batist, 藤原 治, the QuakeRecNankai Team
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 本栖湖における過去 8000 年間のダスト輸送履歴および気候変動との関連2022

    • Author(s)
      根本 夏林, 横山 祐典, Stephen Obrochta, 山本 真也, 宮入 陽介, 中村 淳路, Laura Lamair, Aurelia Hubert-Ferrari, Vanessa Heyvaert, Marc De Batist, 藤原 治, the QuakeRecNankai Team
    • Organizer
      日本第四紀学会2022年大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 宇宙線生成核種(10Be)を用いた年代測定法の開拓:極めて若い年代試料への適用2021

    • Author(s)
      中村 淳路, 太田 充恒, 松崎 浩之, 岡井 貴司
    • Organizer
      2021年度日本地球化学会第68回年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] サンプル導入システム(ISIS 3)を搭載したICP-MS による堆積物試料の多元素迅速分析2021

    • Author(s)
      久保田 蘭 , 中村 淳路, 太田 充恒
    • Organizer
      2021年度日本地球化学会第68回年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Ages of Pleistocene marine terraces in the south coast of Japan using in situ cosmogenic 10Be and 26Al2021

    • Author(s)
      Yusuke Yokoyama, Atsunori Nakamura, Gen Nagano, Hideaki Maemoku, Yosuke Miyairi, Hiroyuki Matsuzaki
    • Organizer
      The 15th International Conference on Accelerator Mass Spectrometry
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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