Reconstruction of geomagnetic field and its influence on history of the Earth and life using magnetic microscopy around the formation of inner core

利用磁显微镜重建地磁场及其对地球历史和生命的影响围绕内核的形成

• 批准号: 21H04523
• 负责人: 小田 啓邦
• 金额: $ 27.04万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04523/
• 关键词: 磁気顕微鏡; 地磁気強度; 内核形成; 地磁気逆転; 地球生命史; 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

研究代表者が所属する産業技術総合研究所の走査型SQUID磁気顕微鏡について、SQUIDチップへの配線方法をアルミワイヤーボンディングに変更するなど改良し、SQUIDセンサと試料の間の最短距離を従来の200μmから183μmに短縮することに成功し、高分解能化・高感度化に向けて一歩前進した。また、東京工業大学にて試作が進んでいた、パルスチューブ型極低温冷凍機で冷却できる走査型SQUID磁気顕微鏡を、研究分担者が所属する高知大学海洋コア総合研究センターに移設し、試験測定データを取得することが出来た。北海道春採湖で過去数百年の年縞堆積物および津波堆積物を採取することに成功し、14C年代・堆積層・珪藻化石・岩石磁気の分析を進めている。モンゴルのゴビ・アルタイセクションにおいて、火成岩試料（花崗岩、流紋岩、玄武岩）を９地点、堆積岩試料（石灰岩、リズマイト、ストロマトライト）を７地点で採取することに成功し、試料の古地磁気分析と火成岩の年代測定を進めている。西之島で2014-2015年溶岩から作製した薄片試料の自然残留磁化を交流消磁しながら走査型SQUID磁気顕微鏡で分析を行った。さらに、非履歴性残留磁化の交流消磁、熱残留磁化の交流消磁もあわせて行い、ショー法による絶対古磁場強度推定に向けて解析を進めている。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走査型SQUID磁気顕微鏡の磁気イメージから加熱による磁性鉱物の変質および自然残留磁化のunblockingの情報を解析中である。

负责人所属的产业技术综合研究所的扫描SQUID磁力显微镜，通过将SQUID芯片的布线方式改为铝线接合，进行了改进，SQUID传感器与样品之间的最短距离得到了改善。我们成功地将长度从传统的200μm增加到183μm，向更高的分辨率和灵敏度迈出了一步。此外，在东京工业大学试制的可使用脉冲管低温制冷机冷却的扫描SQUID磁显微镜被转移到研究合作者所属的高知大学海洋核心研究中心，并进行了测试测量数据已被传输。我们在北海道Harutori湖成功收集了数百年来的藻类沉积物和海啸沉积物，目前正在分析14C年龄、沉积层、硅藻化石和岩石磁性。在蒙古国戈壁-阿尔泰剖面，成功采集了9个地点的火成岩样品（花岗岩、流纹岩、玄武岩）和7个地点的沉积岩样品（石灰岩、韵律岩、叠层石），并对样品进行了古地磁测年。火成岩的开采正在进行中。使用扫描 SQUID 磁力显微镜对 2014-2015 年西之岛熔岩制备的薄片样品进行交流退磁分析。此外，还进行了非历史剩磁的交流退磁和热剩磁的交流退磁，并且正在朝着使用Shaw法估算绝对古磁场强度的方向进行分析。对于在地磁反转边界前后采集的房总半岛沉积物样品，通过逐步加热至300℃的元素分布和扫描磁图像，获得了由于加热和自然剩磁通畅而导致的磁性矿物的蚀变信息。目前正在分析 SQUID 磁显微镜。

项目成果

Occurrence and formational mechanisms of spherical Fe-oxide concretions on Earth and Mars

地球和火星上球形氧化铁结核的赋存及形成机制

• DOI: 10.5575/geosoc.2022.0052
• 发表时间: 2023
• 作者: Hasegawa Hitoshi;Yoshida Hidekazu;Sirono Sin
• 通讯作者: Sirono Sin

Unlocking information about fine magnetic particle assemblages from first-order reversal curve diagrams: Recent advances

从一阶反转曲线图中解锁有关细磁性粒子组合的信息：最新进展

• DOI: 10.1016/j.earscirev.2022.103950
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 12.1
• 作者: Andrew P. Roberts; David Heslop; Xiang Zhao; Hirokuni Oda; Ramon Egli; Richard J. Harrison; Pengxiang Hu; Adrian R. Muxworthy;Tetsuro Sato
• 通讯作者: Tetsuro Sato

南太平洋ペンリン海盆で採取されたマンガンノジュールの古地磁気・岩石磁気による回転運動と環境の復元

利用古地磁和岩石磁学重建南太平洋彭林盆地锰结核的旋转运动和环境

• 发表时间: 2022
• 作者: 小田 啓邦;片野田航;村山雅史;臼井 朗
• 通讯作者: 臼井 朗

A record of the lower Mammoth geomagnetic polarity reversal from a marine succession in the Boso Peninsula, central Japan

日本中部房总半岛海洋序列中猛犸象下部地磁极性反转的记录

• DOI: 10.1093/gji/ggab352
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 2.8
• 作者: Haneda Yuki;Okada Makoto
• 通讯作者: Okada Makoto

Paleomagnetism of pyroclastic deposits of Futatsudake eruptions from the younger Haruna Volcano, Japan during the 5-7th century

5-7 世纪日本年轻榛名火山喷发的火山碎屑沉积物的古地磁学

• 发表时间: 2022
• 作者: 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
• 通讯作者: Zhao Xiang