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2022 年度 実績報告書

磁気顕微鏡による地球内核形成前後の地球磁場復元と地球生命史への影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H04523
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 岡田 誠  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (00250978)
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)
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)
横山 祐典  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (10359648)
河合 淳  金沢工業大学, 先端電子技術応用研究所, 教授 (10468978)
七山 太  ふじのくに地球環境史ミュージアム, 学芸課, 客員研究員 (20357685)
長谷部 徳子  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (60272944)
奈良 正和  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (90314947)
長谷川 精  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 准教授 (80551605)
香月 興太  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 講師 (20423270)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2025-03-31
キーワード磁気顕微鏡 / モンゴル / 火成岩 / 堆積岩 / 残留磁化 / 絶対古地磁気強度 / 春採湖 / 房総半島
研究実績の概要

産業技術総合研究所の走査型SQUID磁気顕微鏡について、SQUIDセンサと試料の間の最短距離を138μmに短縮することに成功し、高分解能化・高感度化に向けてさらに前進した。北海道春採湖で採取された過去数百年の年縞堆積物および津波堆積物について、珪藻化石・岩石磁気の分析が進んだ。津波堆積物は12~13世紀のGTS2,17世紀のGTS1,1843年十勝沖地震の天保津波に対応すると推定される。GTS2とGTS1はM9クラス、天保津波はM8クラスの地震による。珪藻はGTS2後は海水種が上位に向かって減少することがわかった。これは,GTS2津波によってバリアー砂堆が一時的に消失し、徐々に回復したことを示唆する。モンゴルで採取された試料について、火成岩試料の古地磁気分析と年代測定、堆積岩の岩相解析を進めた。IZZI-Thellier法による770Ma花崗岩の絶対古地磁気強度暫定結果は1.1-3.3μT、446Ma流紋岩の結果は9.6-12.5μTであり、いずれもZhou et al. (2022)と同じく現在の地球磁場強度よりも小さい値を示すが、信頼性テストを完全にはパスしないので、さらに分析を進める。西之島で2014-2015年溶岩薄片試料の自然残留磁化を交流消磁してSQUID磁気顕微鏡を用いてインバージョンによって磁化分布を求めた。バルク試料からもとめた自然残留磁化強度は39.8~43.4A/mであったが、ピクセル毎の磁化強度はバルク試料の平均値を中心に分布し、整合的であった。また、交流消磁により磁化分布曲線が段階的に減少しつつ変化する様子が確認された。地磁気逆転境界の前後から採取した房総半島堆積物試料について、300°Cまでの段階加熱による元素分布とSQUID磁気顕微鏡イメージから加熱による磁性鉱物の変質と自然残留磁化のunblockingの情報を解析中である。

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

新型コロナウィルス感染拡大により、2021年度に予定していたモンゴルでの試料採取が2022年度になったためモンゴル試料を用いた分析が若干遅れている。また、新型コロナウィルス感染拡大とその他の要因により液体ヘリウムの供給が不安定かつ価格が高騰しており、液体ヘリウムを必要とする走査型SQUID顕微鏡を用いた分析が若干遅れている。

今後の研究の推進方策

磁気顕微鏡分析遅延を改善するために、補助金を液体ヘリウムに重点的かつ計画的に措置し、研究推進を行う。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3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
  • [国際共同研究] ノルウェー科学技術大学(ノルウェー)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      ノルウェー科学技術大学
  • [国際共同研究] 韓国地質資源研究院(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      韓国地質資源研究院
  • [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
  • [雑誌論文] Radiocarbon age offsets of plant and shell in the Holocene sediments from the Sanriku coast, Northeast Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Toshimichi Nakanishi, Yuichi Niwa, Wan Hong
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B

      巻: 538 ページ: 95-102

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2023.02.032

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Coastal progradation associated with sea-level oscillations in the later phase of the Last Intergracial period, central Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Okazaki, H., Nara, M., Nakazato, H., Furusawa, A., Ito, K., Tamura, T.
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 285 ページ: 107507

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2022.107507

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Very thickly bedded event deposit in the lower to middle Miocene Shirahama Formation, southwest Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Imai, S. and Nara, M.
    • 雑誌名

      Journal of the Geological Society of Japan

      巻: 128 ページ: 129-130

    • DOI

      10.5575/geosoc.2022.0011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 四国北西部の始新統ひわだ峠層と三波川変成岩類の露出年代の再確認2022

    • 著者名/発表者名
      楠橋 直・安藤友一・谷 健一郎・松原尚志・栗田裕司・奈良正和・山路 敦
    • 雑誌名

      地質学雑誌

      巻: 128 ページ: 411-426

    • DOI

      10.5575/geosoc.2022.0038

    • 査読あり
  • [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 Island2023

    • 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] 南太平洋ペンリン海盆における古地磁気によるマンガンノジュールの回転検出2023

    • 著者名/発表者名
      小田 啓邦、片野田航、臼井 朗、村山雅史、山本 裕二
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
  • [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 measurements2023

    • 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
  • [学会発表] 北海道釧路市春採湖の近現代の津波と古環境2023

    • 著者名/発表者名
      松野佑香・香月興太・七山太・中西利典・深津恵太・酒井恵祐・福與直人・小田啓邦
    • 学会等名
      第30回汽水域研究発表会・汽水域研究会第11回例会・汽水域合同研究発表会2023
  • [学会発表] 西之島2014-2015年溶岩からの微小領域磁気分析用薄片の作製と磁気マッピング2023

    • 著者名/発表者名
      山本 裕二, 小田 啓邦, 多田 訓子, 吉本 充宏, 前野 深, 武尾 実
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
  • [学会発表] 西之島溶岩を用いたSQUID顕微鏡による磁気マッピングと応用 ~古地磁気強度推定のための手法開発~2023

    • 著者名/発表者名
      与謝野 勳, 山本 裕二, 小田 啓邦, 多田 訓子, 吉本 充宏, 前野 深, 武尾 実
    • 学会等名
      2023年度地球環境史学会年会
  • [学会発表] Detection of tectonic movement and marine reservoir effect in the Holocene sediments from the Ukishima plain, central Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Toshimichi Nakanishi, Tatsuya Ishiyama, Marie Noguchi, Wan Hong
    • 学会等名
      The 24th Radiocarbon - 10th 14C & Archaeology International Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of marine reservoir effect in the Holocene sediments from the Nobi Plain, central Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Toshimichi Nakanishi, Kazuaki Hori, Rei Nakashima, Wan Hong
    • 学会等名
      The 24th Radiocarbon - 10th 14C & Archaeology International Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 北海道釧路市の春採湖で見られる近現代の津波堆積物と珪藻2022

    • 著者名/発表者名
      松野佑香・香月興太・七山太・中西利典・深津恵太・酒井恵祐・福與直人・小田啓邦
    • 学会等名
      汽水域研究会2022年(第14回)佐賀大会
  • [学会発表] 小笠原諸島西之島で2016年に採取された溶岩試料の比抵抗・弾性波・空隙率・密度測定2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健士, 多田 訓子, 澤山 和貴, 谷本 和優, 坂本 玄弥, 赤松 祐哉, 片山 郁夫, 市原 寛, 山本 裕二, 前野 深
    • 学会等名
      京都大学防災研究所一般研究集会2022K-04「海域における地震・火山災害の軽減に資する地球電磁気学的アプローチの探求」
  • [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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