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2022 年度 実施状況報告書

琉球層群礁性石灰岩の古地磁気・岩石磁気分析による高分解能地球磁場・気候変動の復元

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0082
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 穴井 千里  高知大学, 海洋コア総合研究センター, 客員助教 (00845779)
兼子 尚知  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, 主任研究員 (50356804)
伊藤 孝  茨城大学, 教育学部, 教授 (10272098)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2024-03-31
キーワード宮古島 / 磁鉄鉱 / 赤鉄鉱 / 走磁性バクテリア / 海水準変動 / 古地磁気強度 / 地磁気逆転境界 / 礁性石灰岩
研究実績の概要

2021年度に宮古島で山田(2002)の分類によるUnit1~4の19層準で石灰藻球石灰岩・サンゴ石灰岩・生砕性石灰岩の採取を行った。採取した微化石用試料について、ストロンチウム同位体分析の試料準備を進めた。また、古地磁気試料のうちのパイロット試料について化学消磁と交流消磁の組み合わせを行い、Unit4に含まれる77万年前のブルン-松山地磁気逆転境界層準を特定した。19層準の古地磁気試料については、振動試料型磁力計を用いて磁気ヒステリシス、等温残留磁化獲得実験、S比、FORC法の測定を行った。全体的に、サンゴ石灰岩よりも石灰藻球石灰岩の磁化安定性が高く、磁化強度も強い傾向が見られた。FORC法からは、単磁区粒子と多磁区粒子およびVortex粒子の特徴が確認できた。石灰藻球石灰岩ではほぼ全ての試料で安定磁化を示す単磁区粒子が卓越する。また、ブルン-松山地磁気逆転境界層準の上位(正帯磁)と下位(逆帯磁)のそれぞれ1層準の試料について、化学消磁を行い、処理前後の試料を2mm角に切断してロチェスター大学の小口径超伝導岩石磁力計を用いて自然残留磁化の磁化測定および段階交流消磁・熱消磁実験を行った。自然残留磁化強度は試料内部で大きく変動する。交流消磁の結果は多磁区粒子の影響が見られるが、正帯磁試料については比較的安定な結果を得ることができた。熱消磁の結果は加熱変質の影響も見られ、その詳細については検討中である。また、2022年度はブルン-松山地磁気逆転境界層準前後について追加試料採取を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

液体ヘリウム供給状況の悪化と価格上昇により、超伝導岩石磁力計および走査型SQUID磁気顕微鏡を用いた実験が遅れている。また、新型コロナウィルス感染拡大にともなって日本政府により海外渡航制限がされていたが、特に研究代表者の所属する研究機関では2022年度も海外渡航制限が厳しかったため、2023年2月にようやく海外渡航が可能となり海外研究協力者との共同実験が行えた。

今後の研究の推進方策

超伝導岩石磁力計による実験を優先し、走査型SQUID磁気顕微鏡を用いた実験は必要最低限とする。2023年度の前半に海外研究協力者のもとでの実験を行い、研究成果が得られるようにする。また、海外渡航していない間も海外研究協力者に実験に協力してもらう。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルスの影響により2022年度は米国訪問による実験は1回のみであった。また、液体ヘリウム調達の滞りにより、液体ヘリウムを用いた走査型SQUID顕微鏡による分析が遅れている。これらにより、次年度使用額が発生した。2023年度は、米国出張による実験を優先的に実行する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] ロチェスター大学/フロリダ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ロチェスター大学/フロリダ大学
  • [国際共同研究] オーストラリア国立大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      オーストラリア国立大学
  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学/インペリアルカレッジロンドン(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      ケンブリッジ大学/インペリアルカレッジロンドン
  • [雑誌論文] Rotation of a Ferromanganese Nodule in the Penrhyn Basin, South Pacific, Tracked by the Earth's Magnetic Field2023

    • 著者名/発表者名
      Oda, H., Katanoda, W., Usui, A., Murayama, M., Yamamoto, Y.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 24 ページ: e2022GC010789

    • DOI

      10.1029/2022GC010789

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Middle Miocene forearc alkaline magmatism in Amami-Oshima Island, central Ryukyu Arc: implications for paleoreconstruction of Shikoku Basin2023

    • 著者名/発表者名
      Motohashi, G., Ishizuka, O., Oda, H., Sano, T., Sekimoto, S. and Ujiie, K.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 75 ページ: 9

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01760-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radiocarbon ages and tsunami deposits in laminated mud layers from the Lake Harutori, Pacific coast of Hokkaido, Northeast Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi, T., Nanayama, F., Kondo, Y., Yamada, K., Sakai, K., Yamaguchi, T., Shigeno, K., Katsuki, K., Oda, H., Furukawa, R., Hong, W.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      巻: 538 ページ: 173-178

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2023.02.015

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] High resolution monitoring of paleomagnetic experiments with reef limestones - Clarification of magnetic behavior of MD magnetic grains -2022

    • 著者名/発表者名
      穴井千里・小田啓邦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2022年大会
  • [学会発表] Understanding first-order reversal curve diagrams for hematite2022

    • 著者名/発表者名
      Roberts Philip Andrew、Zhao Xiang、Hu Pengxiang、Alexandra Abrajevitch、Yen-Hua Chen、Harrison John Richard、Heslop Christopher David、Zhaoxia Jiang、Qingsong Liu、Muxworthy Richard Adrian、小田 啓邦、Hugh St. C. O’Neill、Brad J. Pillans
    • 学会等名
      米国地球物理学連合2022年秋季大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Rotation of a polymetallic nodule in the Penrhyn Basin, South Pacific, tracked by the Earth’s magnetic Field2022

    • 著者名/発表者名
      小田啓邦、片野田航、臼井 朗、山本 裕二、村山雅史
    • 学会等名
      米国地球物理学連合2022秋季大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 測深技術と海底地形2022

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦
    • 学会等名
      第38回地質調査総合センターシンポジウム「美ら海から知る美ら島の歴史」
  • [学会発表] 沖縄島周辺海域の重磁力異常図について2022

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦
    • 学会等名
      第38回地質調査総合センターシンポジウム「美ら海から知る美ら島の歴史」
  • [学会発表] Paleomagnetism of pyroclastic deposits of Futatsudake eruptions from the younger Haruna Volcano, Japan during the 5-7th century2022

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦、下司 信夫、Hu Pengxiang、佐藤 哲郎、江島圭祐、本橋銀太、谷元 瞭太、Roberts Philip Andrew、Heslop Christopher David、Zhao Xiang
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第152回総会・講演会
  • [学会発表] トンガ王国の鍾乳石の岩石磁気学的手法による噴火履歴復元の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      福與 直人、小田 啓邦、横山 祐典、Geoffrey Clark、山本 裕二
    • 学会等名
      日本第四紀学会2022年大会
  • [学会発表] Can speleothem magnetic minerals record a past volcanic eruption in Tonga?2022

    • 著者名/発表者名
      福與 直人、小田 啓邦、Geoffrey Clark、横山 祐典、山本 裕二
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [学会発表] 堆積物による高精度・高分解能地磁気エクスカーション記録の復元:Iceland Basinエクスカーションを例にとって2022

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦、James E.T. Channell
    • 学会等名
      第8回 地球環境史学会年会
  • [図書] 久米島周辺海域重力異常図・磁気異常図,海洋地質図, No. 92 (Web出版)2022

    • 著者名/発表者名
      小田啓邦
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      産業技術総合研究所

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公開日: 2023-12-25  

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