逆転頻度が低いほど地磁気強度は大きくなるか？－アイスランド溶岩からの検証

• Project/Area Number: 19KK0086
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 山本 裕二 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (00452699)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 星 博幸 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (90293737) ; 佐藤 雅彦 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50723277) ; 中田 亮一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (50726958)
• Project Period (FY): 2019-10-07 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 地磁気 / 古地磁気強度 / アイスランド / 火山岩

Outline of Research at the Start

100万年を超える長期間をカバーできる準連続時系列の古地磁気強度絶対値(API)データ源は、世界でもアイスランドの溶岩層序群をおいて他はない。本研究では、異なる地磁気逆転頻度を示す2つの期間を中心としたAPI準連続変動の解明を目指す。さらに海底堆積物から明らかにされつつある同期間の古地磁気強度相対値の時系列データと統合することで、試料依存性のない古地磁気強度連続変動記録を確立する。

Outline of Annual Research Achievements

アイスランドは古地磁気を研究する上でユニークな場所である。氷河や河川に侵食された渓谷には、容易にアクセスできる数百もの溶岩が露出し、地溝帯に向かって緩やかに傾斜しており、過去の地球磁場の変動を復元するための理想的な候補地である。

昨年度までに、アイスランド西部のボルガルフィヨルズル地域にある Lundarreykjardalur 渓谷の 18 km の横断面に沿った 14 セクションの約 250 枚の溶岩からの古地磁気方位解析を完了させたため、同渓谷の南方に位置する Englandrhals 地域に分布する溶岩層序群から採取した試料の古地磁気方位解析に本格的に取り組んだ。各約40枚の溶岩からなるセクションEAとEBを対象とし、それぞれの溶岩からは複数個の試料を分析した。相対的に下位となるセクションEAにおいては、下部38枚の溶岩は全て正帯磁(N)であったが、上部4枚の溶岩には中間帯磁(I)が見られた。相対的に上位のセクションEBにおいては、下部から上部にかけて、3枚の溶岩は正帯磁(N)、4枚の溶岩は中間帯磁(I)、28枚の溶岩は正帯磁(N)、2枚の溶岩は中間帯磁(I)、4枚の溶岩は逆帯磁(R)であった。セクションEAの上部は、セクションEBの下部と対比できたため、2つのセクションを総合すると、下位から上位にかけてN(38枚)→I(4枚)→N(28枚)→I(2枚)→R(4枚)という極性変化が記録されていたことが分かった。1つ目の中間帯磁は地磁気エクスカーション、2つ目の中間帯磁は地磁気逆転を記録したものと推定される。セクションEAの最下部に近い溶岩からは、放射年代測定の結果として約290万年前という推定年代が得られたため、地磁気極性時間スケール（GPTS）と対照させると、この地磁気逆転はC2An.1n/C2r.2r (GPTS age, 2.595 Ma, ガウス・松山逆転境界)に対応すると考えられる。

これらの解析と並行して、Lundarreykjardalur 渓谷の 18 km の横断面に沿った 14 セクションの約 250 枚の溶岩からの古地磁気強度分析も進めた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

一定程度緩和されたものの、コロナ禍による活動制限等の影響のため、アイスランドでの野外調査に遅れが生じているため。

Strategy for Future Research Activity

コロナ禍による活動制限等がほぼ撤廃されたため、代表者・分担者・協力者がアイスランドに渡航する形での野外調査・試料採取を再開させる。

Research Products

• [Int'l Joint Research] アイスランド大学(アイスランド)
• [Int'l Joint Research] アイスランド大学(アイスランド)
• [Int'l Joint Research] アイスランド大学(アイスランド)
• [Int'l Joint Research] アイスランド大学(アイスランド)
• [Journal Article] Absolute Paleointensity Experiments on Aged Thermoremanent Magnetization: Assessment of Reliability of the Tsunakawa‐Shaw and Other Methods With Implications for “Fragile” Curvature (2022)
  • Author(s): Yamamoto, Y., Tauxe, L., Ahn, H., Santos, C.
  • Journal Title: Geochemistry, Geophysics, Geosystems Volume: 23 Issue: 4 Pages: 120-120
  • DOI: 10.1029/2022gc010391
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Application of absolute paleointensity methods on aged thermoremanent magnetization and implications for fragile curvature in paleointensity plots (2022)
  • Author(s): 山本 裕二, トークス リサ, 安 ヒョンソン, サントス クリスティアーヌ
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2022年大会
• [Presentation] Application of the Tsunakawa-Shaw method to lava samples with “aged” thermoremanent magnetizations in laboratory (2021)
  • Author(s): Yamamoto, Y.
  • Organizer: MagNetZ
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] アイスランドのボルガルフィヨルズル地域に分布する約300-400万年前の溶岩群の古地磁気 － 古地磁気層序と古地磁気方位永年変化 (2021)
  • Author(s): ブラウン マクスウエル, 山本 裕二, 星 博幸, 河野 長, 田中 秀文, 小屋口 剛博, ジカ ブライアン, 政岡 浩平, シネン ビビアン, トンティフィリピーニ ジャスティン, 石川 寛人, ボノ リチャード
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2021年大会
• [Presentation] アイスランド西部に分布する溶岩群の古地磁気研究 (2019)
  • Author(s): 星博幸・山本裕二・Brown Maxwell・政岡浩平・Tonti-Filippini Justin
  • Organizer: 日本地質学会第126年学術大会
• [Presentation] Paleomagnetism of ca. 3-5 Ma Lavas from Western Iceland (2019)
  • Author(s): Brown M.C., Yamamoto Y., Hoshi H., Kono M., Tanaka H., Koyaguchi T., Jicha B.R., Masaoka K., Tonti-Filippini J.D.A., Ishikawa H.
  • Organizer: American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting
  • Int'l Joint Research