低逆転頻度期の古地球磁場強度長期連続変動の解明－外核プロセスへの新たな制約

• 研究課題/領域番号: 16H04043
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 小玉 一人 同志社大学, 研究開発推進機構, 嘱託研究員 (00153560) ; 山崎 俊嗣 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (80344125) ; 小田 啓邦 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, 上級主任研究員 (90356725)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2016年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 地磁気 / 古地磁気

研究成果の概要

統合国際深海掘削計画の第342次研究航海により北西大西洋海域の4地点から掘削されたコア試料を対象に古地磁気・岩石磁気測定を行った。2地点のコアから約3800万年前～約5000万年前の期間の地球磁場強度の相対値(RPI)連続変動を推定することができた。これまでに報告されている変動としては世界最古である。RPIは大きく強弱を繰り返して地磁気逆転時に著しく減少するほか、同一極性継続期間においても極小となる時期があるという、過去約200-300万年間と同様な変動をしていたことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地磁気は、その起源である外核内対流はマントル・外核境界の熱境界条件の影響を大きく受け、逆転頻度を大きく変化させてきた。これまでは、逆転頻度が100万年あたり4-5回という、地球史で見れば「現在」の熱境界条件下にあたる過去約200-300万年間のRPI連続変動が解明されるに留まっていた。本研究では、100万年あたり2回という低逆転頻度を示す、「現在」とは熱境界条件が大きく異なる期間（約3800万年前～約5000万年前）のRPI連続変動を推定することができた。世界初であるとともに、世界最古の記録である。

研究成果

• [国際共同研究] University of Bremen(ドイツ)
• [国際共同研究] University of Utah(米国)
• [国際共同研究] Universita di Padova(イタリア)
• [国際共同研究] University of Utah(米国)
• [国際共同研究] Institut des Sciences de la Terre Paris(フランス)
• [国際共同研究] University of Bremen(ドイツ)
• [国際共同研究] University of California/University of Utah(米国)
• [国際共同研究] The Open University(英国)
• [国際共同研究] Universita di Padova(イタリア)
• [雑誌論文] An initial case study to deconvolve natural remanent magnetization of a continuous paleomagnetic sample using the software UDECON (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y., Yamazaki T., Kanamatsu T.
  • 雑誌名: Earth Planets Space 巻: 70 号: 1 ページ: 160-160
  • DOI: 10.1186/s40623-018-0931-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Datareport: Updated magnetostratigraphy for IODP Sites U1403, U1408, U1409 and U1410 (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y., Fukami H., Lippert P., Taniguchi W.
  • 雑誌名: In Norris, R.D., Wilson, P.A., Blum, P., and the Expedition 342 Scientists, Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program 巻: 342 ページ: 207-207
  • DOI: 10.2204/iodp.proc.342.207.2018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Towards a robust and consistent middle Eocene astronomical timescale (2018)
  • 著者名/発表者名: Boulila, S., Vahlenkamp, M., De Vleeschouwer, D., Laskar, J., Yamamoto, Y., Palike, H., Turner, S.K., Sexton, P.F., Westerhold, T., Rohl, U.
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 巻: 486 ページ: 94-107
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2018.01.003
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Integrated calcareous nannofossil and stable isotope records across the early-middle Eocene transition at IODP Site U1410 (Northwest Atlantic Ocean): assemblage shifts and evolutionary trends through changing paleoenvironmental conditions (2019)
  • 著者名/発表者名: Cappelli C., Agnini C., Bown P.R., Westerhold T., De Riu M., Lobba V. and Yamamoto Y.
  • 学会等名: 3rd International Congress on Stratigraphy
  • 国際学会
• [学会発表] A new benthic stable isotope composite reference sequence for the middle to late Eocene (2019)
  • 著者名/発表者名: Westerhold T., Rohl U., Bohaty S.M., Florindo F., Frederichs T., Zachos J.C., Cappelli C., Agnini C. and Yamamoto Y.
  • 学会等名: 3rd International Congress on Stratigraphy
  • 国際学会
• [学会発表] Calcareous nannofossils and stable isotope records from the Early?Middle Eocene North Atlantic Ocean (IODP Site U1410): Biostratigraphy, evolutionary trends and palaeoenvironmental interpretations (2019)
  • 著者名/発表者名: Cappelli C., Bown P.R., Westerhold T., Bohaty S.M., Riu M., Lobba V., Yamamoto Y., Agnini C.
  • 学会等名: 17th International Nannoplankton Association Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Preliminary report on the relative paleointensity variation during the Eocene deduced from the IODP Sites U1403 and U1408 marine sediments recovered from the northwest Atlantic (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y., Fukami H., Taniguchi W., Lippert, P.C.
  • 学会等名: American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Preliminary report on the paleointensity variation during 38-50 Ma deduced from the marine sediments recovered from the northwest Atlantic (2019)
  • 著者名/発表者名: 山本裕二, 深見洋仁, 谷口若菜, Lippert Peter
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [学会発表] "Variation of the intensity of the paleomagnetic field during 38-50 Ma deduced from the marine sediments recovered from the northwest Atlantic" (2019)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, H. Fukami, W. Taniguchi, P.C. Lippert
  • 学会等名: "Joint symposium of Misasa 2019 & Core-Mantle Coevolution"
• [学会発表] UDECONソフトウエアによる古地磁気連続試料の自然残留磁化のデコンボルーションの実例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本裕二, 山崎俊嗣, 金松敏也
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第144回講演会
• [学会発表] Early-middle Eocene transition in calcareous nannofossil assemblages at IODP Site U1410 (Southeast Newfoundland Ridge, NW Atlantic) (2017)
  • 著者名/発表者名: Cappelli C., Agnini C., Yamamoto Y.
  • 学会等名: EGU General Assembly 2017
• [学会発表] 統合国際深海掘削計画 Sites U1409 および U1410 の磁気層序の更新 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本 裕二
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
• [学会発表] IODP Site U1403の海洋コアから推定する中期始新世における古地磁気強度相対値連続変動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深見 洋仁, 山本 裕二, 山崎 俊嗣
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22
• [学会発表] Bridging the Middle Eocene timescale gap: astronomical tuning from IODP Expedition 342 North Atlantic basin (2016)
  • 著者名/発表者名: Slah Boulila, Maximilian Vahlenkamp, Jacques Laskar, David De Vleeschouwer, Heiko Palike, Yuhji Yamamoto
  • 学会等名: European Geophysical Union General Assembly 2016
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2016-04-17