石灰洞窟内二次生成物の磁化測定による過去の地球磁場の時間ー空間変動の解明

• 研究課題/領域番号: 02246208
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 後藤 博彌 神戸大学, 教養部, 教授 (00031344)
• 研究分担者: 森永 速男 姫路工業大学, 理学部, 講師 (40210182) ; 井口 博夫 神戸大学, 理学部, 助手 (40112073)
• 研究期間 (年度): 1990
• 研究課題ステータス: 完了 (1990年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1990年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 地球磁場 / 空間変動 / 時間変動 / 石灰洞窟 / 二次生成物(石筍) / 残留磁化 / 古地磁気方向 / 緯度依存性

研究概要

地球磁場の時間ー空間変動を明らかにするために、石灰洞窟内二次生成物のうち主に石筍試料を採取した。採取した洞窟は、沖縄県普天間洞窟と親慶原にある無名洞窟、福岡県平尾台青竜窟、そして山口県秋吉台こうもり穴と中尾西の穴である。岐阜県の無名洞窟でも試料採取を検討したが、適当な試料がなかったので採取できなかった。合計8本の石筍試料をほとんどは定方位で採取したが、現在、そのうちの1本とさらにもう1本の一部で磁化測定が終了している。
実際の手順は以下の通りであった。まづ、採取試料の成長縞を観察し、最も古い成長縞を同定する。成長縞の重なりに直交するように、直径2.5cmの円柱状試料をダイアモンド・コア・ビットを用いて抜き取った。抜き取った試料に見られる成長縞を写し取り、さらに厚さ0.3mmのダイアモンド・ブレ-ドを用いて約2mmの薄い円盤状に輪切りにした。
各円盤試料の残留磁化を超伝導磁力計を用いて測定し、磁気的な安定性を段階交流消磁実験を行うことで検討した。すでに、すべての磁化測定の終了しているのは沖縄県の普天間洞窟で採取した長さ26cmの円柱状の石筍で、その磁気的な安定性はほぼ良好であった。段階交流磁場消磁の結果を主成分分析することによって、各円盤試料の持つ特徴的な方向を分離した。それらの方向を基に、沖縄における過去の地球磁場方向の永年変化を作図した。その結果は、永年変化の様相が緯度にして約10°違う沖縄と山口(以前の結果)との間で異なることを示している。この試料の記録が現在からどの程度の過去までのものかどうかは、年代決定を終えていないので分からないが、少なくとも、空間的な差が緯度にして約10°の違いで現われていることが予想できる。
現在進行中の残りの試料の処理によって、上で述べた予想やさらにより新しい知見が得られると考えている。