[M-ZZ44] 海底マンガン鉱床の生成環境と探査･開発

[MZZ44-02] 鉄マンガンクラストの極微細古地磁気層序による年代推定と手法開発

*小田 啓邦¹、福與 直人¹、山本 正伸²、臼井 朗⁴、柏原 輝彦³、河合 淳⁵、河端 美樹⁵ (1.産業技術総合研究所、2.北海道大学、3.海洋研究開発機構、4.高知大学、5.金沢工業大学)

キーワード：鉄マンガンクラスト、走査型SQUID顕微鏡、古地磁気層序、年代モデル

海洋の鉄マンガンクラストは、内部微細構造や同位体を含む化学組成として記録された過去の海洋環境の貴重なアーカイブである。その重要なパラメータの一つが海洋深層水の溶存酸素濃度である（山本ら、本会議発表）。環境復元のためには、それぞれの鉄マンガンクラストについて信頼できる年代モデルを開発することが極めて重要である。¹⁰Be年代測定は信頼できる同位体法の一つであり、約1500万年前まで遡ることができる。また、超微細古磁気層序（Oda et al., 2011; Noguchi et al. 2017）も年代測定に有効である。科学的成果をさらに促進するために、北太平洋の拓洋第五海山の鉄マンガンクラスト試料（NT09-02_Tak5_01_A；水深2987m）を産業技術総合研究所地質調査総合センターの走査型SQUID顕微鏡（SSM）で測定した。試料の¹⁰Be年代測定から、この試料の平均成長速度は〜2.2mm/Myrであることが示唆された(Usui et al., 2017)。0, 5, 10, 15, 20mTで交流消磁した試料の薄片をSSMで測定した。すべての結果で、成長層に平行な地磁気逆転に対応する磁気縞模様が確認された。磁気縞模様の予察的解釈は、¹⁰Be年代測定で示された年代モデルと一致する。また、Igor Pro上で開発されたソフトウェアProcSQMicroを用いて、磁気画像から混入磁性粒子による双極子磁場を引き算し、さらに上方接続を適用した。特に、Lima&Weiss(2009)のアルゴリズムに基づき、磁場のZ成分からX成分、Y成分を計算する新機能を実装したことで、成長方向と直交するX磁場画像に強調された磁気縞模様が観測された。磁場の3成分を得ることにより、地質構造に垂直なプロファイルに沿った空間微分ベクトル(ISDV; Seama et al., 1993)の強度を計算することができるが、これは磁化や境界面が斜めである磁性体の逆転境界同定に適している。本発表では、古磁気層序に基づく信頼性の高い年代モデルを開発するために、鉄マンガンクラスト試料に記録された地磁気逆転境界認定方法の最適化について検討した結果を報告する。

謝辞
本研究は、日本学術振興会科研費21H04523および23K13188の助成を受けた。

参考文献
Lima, E.A. and Weiss, B.P. (2009) J. Geophys. Res., 114, B06102.
Noguchi, A. et al. (2017) Geophys. Res. Lett., 44, 5360-5367.
Oda, H. et al. (2011) Geology, 39, 227-230.
Oda, H. et al. (submitted) submitted to Prog. Earth Planet. Sci.
Seama, N. et al. (1993) Geophys. J. Int., 113, 155-164.
Usui, A. et al. (2017) Ore Geol. Rev., 87, 71-87.