[A-CC29] アイスコアと古環境モデリング

[ACC29-04] ドームふじアイスコアの物理解析による氷床内部層構造及び深部変形機構の解明

*猿谷 友孝¹、藤田 秀二^1,2、飯塚 芳徳³、宮本 淳⁴、大野 浩⁵、堀 彰⁵、繁山 航²、平林 幹啓¹、東 久美子^1,2 (1.国立極地研究所、2.総合研究大学院大学、3.北海道大学低温科学研究所、4.北海道大学高等教育推進機構、5.北見工業大学)

キーワード：アイスコア、層構造、ファブリック

南極氷床内部の構造を知る方法として氷床コアの解析と氷床レーダー探査がある。氷床コアは掘削地点の様々な情報を高精度で取得できるものの、深層コアの掘削は非常に大きな努力を必要とするため限られた本数しか実施できない。一方、氷床レーダー探査は広範囲の情報を取得できるが、情報の解像度がアイスコアよりも粗くなる。氷床内部の層構造を詳しく知るためには両者を組み合わせ研究がより効果的である。
氷床コアの物理解析で得られるデータのうち、ファブリック(結晶集合組織)は重要なパラメータの一つである。ファブリックは結晶組織の発達と合わせて氷床内部で層構造を形成し、その発達挙動は流動や変形特性に強く影響する。ドームふじコアについては氷薄片を用いた1期コアの解析により、深くなるにつれて結晶主軸がコア軸に集中する傾向は捉えられていたものの、細かいゆらぎやイオンや固体微粒子、古環境などとの相関までは捉えられていなかった。我々はファブリックの環境変動に伴う細かい変化を検出するために新たに誘電テンソル計測によるファブリック解析を行なった。その結果、氷期から間氷期への移行期にファブリックが大きく変動すること、塩化物イオンや固体微粒子の濃度変化と関係していることが明らかになった。また、氷期から間氷期への移行期のファブリックの変化は浅部のTermination-I/MIS1で既に形成されていたことから、氷床表面や浅部の微細組織やフィルンの変態プロセス、含有不純物量がファブリックの変化傾向を決定し、この層構造が深部まで保持されると考えられる。一方、より深い領域では氷床底面から受ける応力、高い氷温に起因する粗大結晶粒や再結晶様式の変化により複雑な層構造・変形機構になっている可能性が高い。
　レーダー探査で得られた内部層構造データを解釈するためには、電磁波の反射をもたらす電気伝導度と誘電率の情報をアイスコア解析によって取得する必要がある。電気伝導度は様々なアイスコアで取得されているが、誘電率測定はこれまでされてこなかったため、アイスコアの物理データに基づくレーダー探査結果の解釈はこれまで困難であった。本研究の誘電計測によってドームふじコアは誘電率と電気伝導度のプロファイルを持つ世界で最初の深層氷床コアとなっている。それぞれの変化に起因する反射係数を比較することによって内部での卓越する反射機構を判別することができる。一般的に、氷床内部では電気伝導度変化による反射が卓越すると考えられているが、深さによっては誘電率変化によって起こる反射が卓越することがわかった。
　本発表では誘電計測を軸とした氷床コアの物理解析結果と基地周辺で取得されたレーダーエコーデータを元に氷床内部の層構造の発達、そしてドームふじ深部の変形機構及び最古級の氷の存在状態について議論する