2020 Fiscal Year Annual Research Report
Paleomagnetic geochronology and its applications to tsunami boulders and fault gouges
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18K03755
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中村 教博 東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 教授 (80302248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 和久 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10376543)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 古地磁気学 / 巨礫 / 津波 / 泥流堆積物 / 年代決定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
巨大な津波や火山性土石流といった地質学的なイベントにより直径数メートル以上もの巨礫が運搬されるが，これまで運搬された年代を決めることが困難であった。そのような巨礫の運搬年代を粘性残留磁気から推定する手法を提案してきた。この年代推定法は、放射性炭素年代に比べて数千～１万年近く，推定年代が‘ずれ’る欠点があったが、これを物理的背景から再検討することで克服することを試みている。また，同手法を活断層の断層破砕帯に適用することで、活断層の活動履歴を解明することも試みている。研究を実施していくと，数百ー数千年間地表に巨礫が残置されると，変質作用により２次的な化学残留磁気が着磁されることが判明した。そこで， 今年度はこの化学残留磁気の影響を取り除くことと，粘性残留磁気を用いた年代推定法を断層破砕帯の活動年代推定に適用することを試みた。まず，変質により岩石表面に付着した化学残留磁気の原因物質である鉄酸化物（鱗鉄鉱，褐鉄鉱，磁赤鉄鉱赤鉄鉱）を溶解するために，さまざまな濃度のアスコルビン酸溶液をナノバブル発生装置に導入し，短時間で化学的に消磁するナノバブル還元化学消磁法を確立した。この手法を，福島県安達太良山下流の酸川に分布するラハール泥流堆積物中の巨礫と沖縄県石垣島の珊瑚石灰岩巨礫に適用した結果，２時間程度のナノバブル還元化学消磁により，2次的な化学残留磁気を取り除くことができ， 巨礫が運搬されてからの粘性残留磁気成分を取り出すことに成功した。ただし， ターゲット岩石に最適な酸化還元状態の最適条件を見出すための手法確立が必要である。一方， 断層破砕帯から活動年代を推定する取り組みに関しては，表面磁場分布から決定された断層破砕帯内のすべり面近傍に， 地震すべりに関連した鉄硫化物が存在していた。これをラマン分光分析することで，残留応力を推定する手法を開発した。今後，この手法を年代決定に利用する。
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