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2023 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 – 2025-03-31
キーワード微生物岩 / サンゴ / 石灰藻球 / 残留磁化 / 古地磁気層序 / 磁鉄鉱 / 赤鉄鉱 / 走磁性バクテリア
研究実績の概要

2021年度および2022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・生砕性石灰岩を採取した。採取試料について、ストロンチウム同位体分析の分析準備を進めた。岩石磁気分析では、サンゴ石灰岩よりも石灰藻球石灰岩は単磁区粒子が卓越し、安定磁化を示す。古地磁気試料のうちの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前後の石灰藻球石灰岩試料について、薄片試料を作成し、3mm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段階交流消磁実験を行った。還元化学消磁(Anai et al., 2018)を事前に行ったところ、段階交流消磁の結果は改善された。薄片試料について段階交流消磁をしながらSQUID顕微鏡での観察を行ったが、40mTまでに単磁区粒子成分が段階的に消磁される様子が観察された。また、80mTまで多磁区粒子の磁化方向がランダムに変化する様子も確認された。沖縄島の完新世ボーリング試料についても小口径超伝導岩石磁力計とSQUID顕微鏡で観察を行った。その結果、microbialiteとサンゴが磁化されること、サンゴ藻の磁化が弱いことがわかった。また、microbialiteの掘削壁に近い部分は掘削残留磁化の影響を受けていることがわかった。さらに、地下ダム事業で採取されたボーリングコア2本(掘進長 約38m, 約10m)を譲り受け、ストロンチウム同位体分析用試料計66個、古地磁気分析用試料計82個を採取した。自然残留磁化方位は概ね正帯磁方位であるが、一部逆帯磁であった。また、残留磁化強度は1×10-4~6×10-3 A/mの範囲で変動する。帯磁率は-0.2~6×10-4 SIの範囲で変動する。今後、2次磁化を取り除くために化学消磁と段階交流消磁を組み合わせて信頼できる古地磁気層序の確立を目指す。

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、走査型SQUID磁気顕微鏡を用いた実験が遅れている。

今後の研究の推進方策

超伝導岩石磁力計による分析と岩石磁気実験を優先し、走査型SQUID磁気顕微鏡を用いた実験は必要最低限とする。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍により、海外渡航と液体ヘリウム調達が思うようにいかず補助事業に遅れが生じたため、補助事業を1年延長することとした。繰り越した助成金は必要な分析と研究成果公開のための英文校閲費と論文掲載費(APC)として使用する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1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] サウサンプトン大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      サウサンプトン大学
  • [雑誌論文] Characterization and imaging magnetic minerals from ultramafic roots of a LIP: implication for deep crustal magnetic sources2024

    • 著者名/発表者名
      Geertje W ter Maat, Nathan S Church, Hirokuni Oda, Zeudia Pastore, Suzanne A McEnroe
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 236 ページ: 1577-1595

    • DOI

      10.1093/gji/ggad479

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hadean to Paleoarchean stagnant lid tectonics recorded by the paleomagnetism of single zircons of South Africa and Australia2023

    • 著者名/発表者名
      Tarduno, J.A., Cottrell, R.D., Bono, R.K., Rayner, N., Davis, W.J., Zhou, T., Nimmo, F., Hofmann, A., Jodder, J., Ibanez-Mejia, M., Watkeys, M.K., Oda, H., Mitra, G.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 618 ページ: 531-536

    • DOI

      10.1038/s41586-023-06024-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 地磁気エクスカーションによる地磁気強度低下と人類史への影響について2024

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦、James E.T. Channell
    • 学会等名
      地球電磁気学と考古学・人類学の連携による人類生息環境の変遷研究の展開
  • [学会発表] Magnetostratigraphy and rock magnetic signatures of reef limestones from Miyakojima Islan2023

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦、穴井 千里、兼子 尚知
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会2023年秋季大会
  • [学会発表] パススルー超伝導磁力計による連続測定データのデコンボルーション2023

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦、James E.T. Channell、Chuang Xuan、Harry Baker
    • 学会等名
      地磁気・古地磁気・岩石磁気 夏の学校
  • [学会発表] 高空間分解能化に向けた走査型SQUID顕微鏡の改良と今後の展望2023

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦、河合淳、福與 直人、谷元 瞭太、河端 美樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
  • [学会発表] A robust estimation of Bayesian based deconvolution in resotoring paleomagnetic signals from pass-through measurements,2023

    • 著者名/発表者名
      Harry Baker, Hirokuni Oda, Millie Bompard, Cuang Xuan
    • 学会等名
      米国地球物理学連合2023年秋期大会
    • 国際学会
  • [図書] 最新 地学事典(修正項目)超伝導磁力計、グリグ鉱 、(新規項目)磁気力顕微鏡、スクイド顕微鏡、FORC図2024

    • 著者名/発表者名
      小田啓邦
    • 総ページ数
      2046
    • 出版者
      平凡社
    • ISBN
      9784582115086

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公開日: 2024-12-25  

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