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樹木年輪に記録された地磁気・地球環境変動のSQUID顕微鏡による超高分解能復元

研究課題

研究課題/領域番号 16K13876
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

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)

研究分担者 佐藤 雅彦  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50723277)
研究協力者 宮原 ひろ子  
河合 淳  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード樹木年輪 / 赤松 / SQUID磁気顕微鏡 / 春目 / 夏目 / 磁気イメージング / 自然残留磁化 / 等温残留磁化 / SQUID顕微鏡 / 高感度分析 / 非履歴性残留磁化 / コンタミ / 火山灰 / 環境岩石磁気 / 古地磁気
研究成果の概要

本研究では、SQUID磁気顕微鏡を用いて、樹木試料断面の磁気特性の連続測定を行った。高感度分析のために装置の信号対雑音比の向上と埃粒子を排除した清浄環境で測定を行った。分析試料には、伐採した直径30cm程度の赤松樹木の樹幹を用い、樹皮表層から約4cm厚さ1mmを切り出して、両面を研磨した。自然状態の表面磁場は平均0.2nT程度以下であった。2Tの強磁場で試料に鉛直上向きの人口磁場で着磁すると、年輪と平行な約数nTの表面磁場が確認された。磁場が強い部分は春目部分(成長が速く、密度が低く色が薄い部分)であることがわかった。春目部分には赤茶色の斑点も散見され、磁気信号との関連性が示唆される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、赤松の樹幹部分の年輪から年変動に対応する磁気特性の変動が確認された。都市部の樹木の葉に吸着された自動車のエンジンや工場などに起因する磁性微粒子の研究は多くされているが、樹幹の年輪に対応する磁気特性の年単位・季節単位変動の研究は初めてであり、SQUID磁気顕微鏡による高感度・高分解能分析で初めて明らかとなった。磁気シグナルが春目部分に見られること、赤茶色の斑点に対応することについて、赤松に特有の現象であるのか、自然現象であるのか、都市部の環境に関連するのか、そのメカニズムの解明が今後の課題である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 14件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] ロチェスター大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Southampton(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Rochester(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ノルウェー科学技術大学(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] サザンプトン大学(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Characterization of marine ferromanganese crust from the Pacific using residues of selective chemical leaching: identification of fossil magnetotactic bacteria with FE-SEM and rock magnetic methods2018

    • 著者名/発表者名
      Oda Hirokuni、Nakasato Yoshio、Usui Akira
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70 号: 1 ページ: 165-165

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0924-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Scanning SQUID microscopy of a ferromanganese crust from the northwestern Pacific: Sub-millimeter scale magnetostratigraphy as a new tool for age determination and mapping of environmental magnetic parameters2017

    • 著者名/発表者名
      A. Noguchi, H. Oda, Y. Yamamoto, A. Usui, M. Sato, J. Kawai
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 5360-5367

    • DOI

      10.1002/2017gl073201

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generation of billow-like wavy folds by fluidization at high temperature in nojima fault gouge: microscopic and rock magnetic perspectives2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Fukuzawa, Norihiro Nakamura, Hirokuni Oda, Minoru Uehara, Hiroyuki Nagahama
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 69 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/s40623-017-0638-y

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Paleomagnetic study of ferromanganese crusts recovered from the northwest Pacific; testing the applicability of the magnetostratigraphic method to estimate growth rate2016

    • 著者名/発表者名
      A. Noguchi, Y. Yamamoto, K. Nishi, A. Usui, H. Oda
    • 雑誌名

      Ore Geology Reviews

      巻: 印刷中 ページ: 16-24

    • DOI

      10.1016/j.oregeorev.2016.07.018

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Scanning SQUID microscope system for geological samples: system integration and initial evaluation2016

    • 著者名/発表者名
      H. Oda, J. Kawai, M. Miyamoto, I. Miyagi, M. Sato, A. Noguchi, Y. Yamamoto, J. Fujihira, N. Natsuhara, Y. Aramaki, T. Masuda, C. Xuan
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 68 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40623-016-0549-3

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SQUID Microscope with Hollow-Structured Cryostat for Magnetic Field Imaging of Room Temperature Samples2016

    • 著者名/発表者名
      Kawai, J., Oda, H., Fujihira, J.,Miyamoto, M., Miyagi, I., Sato. M.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 26 号: 5 ページ: 1600905-1600905

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2536751

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetic Moment Measurements using Scanning SQUID microscope: Noise Reduction and Calibration2018

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦、河合 淳、TARDUNO A. JOHN
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Scanning SQUID Microscopy and Its Applcation to Geological Samples2018

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦、河合 淳、臼井 朗、山本 裕二、中村 教博、TARDUNO A. JOHN
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 15th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 走査型SQUID 顕微鏡による磁気イメージングの地質学への応用2018

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦
    • 学会等名
      ピカイチ展
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 太古から続く地球の鼓動を読み解く 過去の地球磁場を用いた地層の年代推定技術2017

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦・佐藤 雅彦・福與直人
    • 学会等名
      テクノブリッジフェア2017 in つくば
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SQUID顕微鏡による磁気ダイポールモーメントの測定2017

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦・JOHN A. TARDUNO
    • 学会等名
      第49回 SGEPSS地磁気・古地磁気・岩石磁気分科会 夏の学校
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Sub-millimeter scale magnetostratigraphy and environmental magnetism of ferromanganese crusts using a scanning SQUID microscope2017

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦・野口 敦史・山本 裕二・臼井 朗・伊藤孝・河合 淳・高橋浩規
    • 学会等名
      学会名 米国地球物理学連合2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Earth’s Paleomagnetosphere and Planetary Habitability2017

    • 著者名/発表者名
      JOHN A. TARDUNO・Eric Blackman・Jonathan Carroll-Nellenback・小田 啓邦・Richard Bono・Rory Cottrell・Francis Nimmo
    • 学会等名
      米国地球物理学連合2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geophysical Modelling and Multi-Scale Studies in the Arctic Seiland Igneous Province: Millimeter to Micrometer Scale Mapping of the Magnetic Sources by High Resolution Magnetic Microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Zeudia Pastore・Nathan Church・Suzanne McEnroe・小田 啓邦・Geertje W. ter Maat
    • 学会等名
      米国地球物理学連合2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Superconducting magnetometer as a tool for mapping magnetic anomalies2017

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦
    • 学会等名
      International Conference on Rock Magnetism 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Characterizations of fault slip zones in Nojima fault gouge by scanning magnetic microscopes2017

    • 著者名/発表者名
      福沢友彦・中村 教博・小田 啓邦・植原稔・長濱 裕幸
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 走査型SQUID顕微鏡を用いた鉄マンガンクラストの測定:微細磁気層序による年代モデルの検討2017

    • 著者名/発表者名
      野口 敦史・山本 裕二・小田 啓邦・臼井 朗・佐藤 雅彦・河合 淳
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北西太平洋域のマンガンクラストの成長速度と微細層序2017

    • 著者名/発表者名
      高橋浩規・小田 啓邦・臼井 朗・伊東孝
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The first billion years of the geodynamo2017

    • 著者名/発表者名
      John A. Tarduno・Rory Cottrell・Richard Bono・Eric Thern・小田 啓邦
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Ultramafic Complex of Reinfjord: from the Magnetic Petrology to the Interpretation of the Magnetic Anomalies2017

    • 著者名/発表者名
      Zeudia Pastore・Suzanne McEnroe・Nathan Church・Christine Fichler・Geertje W. ter Maat・Patrizia Fumagalli・小田 啓邦・Rune B. Larsen
    • 学会等名
      欧州地球科学連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rock magnetic properties and magnetic carriers of a deep crustal magmatic system, the Reinfjord Ultramafic Complex, Seiland Igneous Province, Northern Norway2017

    • 著者名/発表者名
      Geertje W. ter Maat・Suzanne McEnroe・Nathan Church・Alex Michels・Zeudia Pastore・小田 啓邦
    • 学会等名
      Nordic Geological Winter Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scanning SQUID microscope: Current status and future developments2017

    • 著者名/発表者名
      Hirokuni Oda, Jun Kawai, Masakazu Miyamoto, Atsushi Noguchi, Masahiko Sato, Yuhji Yamamoto, Akira Usui, Tomohiko Fukuzawa, Norihiro Nakamura
    • 学会等名
      International Workshop on Paleomagnetism
    • 発表場所
      高知大学(南国市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scanning SQUID microscope and its application to geological samples2017

    • 著者名/発表者名
      小田啓邦
    • 学会等名
      Symposium: Magnetism from Space to Atom
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scanning SQUID microscopy as a new tool for sub-millimeter scale magnetostratigraphy: An application to unveil the growth process of marine ferromanganese crusts and its future2016

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦・野口 敦史・山本 裕二・臼井 朗・佐藤 雅彦・河合 淳
    • 学会等名
      米国地球物理学連合2016年秋期大会
    • 発表場所
      モスコンコンベンションセンター(San Francisco/米国)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 走査型SQUID顕微鏡が拓く古地磁気層序と環境岩石磁気学の新たな可能性2016

    • 著者名/発表者名
      小田啓邦・河合淳・佐藤雅彦・野口敦史・山本裕二・Xuan Chuang
    • 学会等名
      第2回地球環境史学会年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] SQUID顕微鏡における参照SQUIDを用いた環境ノイズ除去の検討2016

    • 著者名/発表者名
      河合 淳・小田 啓邦・宮本政和・佐藤 雅彦・野口 敦史・山本 裕二
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] SQUID顕微鏡のS/N向上に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      小田啓邦・佐藤雅彦・野口敦史・高橋浩規・河合淳・宮本政和
    • 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(千葉市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] SQUID顕微鏡による高分解能古地磁気・環境岩石磁気記録の復元2016

    • 著者名/発表者名
      Xuan Chuang・小田 啓邦
    • 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(千葉市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 走査型SQUID顕微鏡プロジェクトHP

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/igg/pgd-rg/SQUID/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 走査型SQUID磁気顕微鏡プロジェクトHP

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/igg/pgd-rg/SQUID/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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