深成岩・鉱物単結晶を用いた長周期地球磁場強度変動の解明

利用深成岩和矿物单晶阐明长期地磁场强度波动

基本信息

批准号：
20J00400
负责人：
加藤千恵
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J00400/
关键词：
古地磁気強度斜長石単結晶磁気異方性長周期変動深成岩

项目摘要

本研究課題では、主に過去1億３０００万年間をターゲットとして長周期地球磁場変動を明らかにすることを目標に、深成岩から分離したケイ酸塩鉱物単結晶を用いた古地磁気強度推定を行っている。今年度は、離溶マグネタイトを主要な磁気キャリアとする斜長石粒子の古地磁気強度測定の際に問題となる、大きな磁気異方性の影響を軽減するための手法開発とその検証を行った。試料には、岩石磁気測定の結果から古地磁気記録媒体として優れた特性をもつことが分かっている道志ハンレイ岩（山梨県、５００万年前）から分離した斜長石粒子を用いた。まず、交流消磁および非履歴性残留磁化の着磁を行うコイル内で試料の姿勢を自由に制御することができるホルダーを設計し、3Dプリンターにより作成した。このホルダーを用い、自然残留磁化の段階交流消磁を行った後の試料に対して試料の向きを変えて9方向に非履歴性残留磁化（ARM）を着磁し、残留磁化テンソルを決定した。異方性の強い試料において方位による残留磁化獲得効率の違いがもたらす古地磁気強度推定値への影響を軽減するためには、実験室で印加する磁場を、NRMを獲得した際の外部磁場（地球磁場）と同じ方位に設定すればよい。そこで、NRMの段階消磁から得られる方位と残留磁化テンソルを用いてNRM獲得時の外部磁場方位を逆算し、古地磁気強度測定において実験室内で外部磁場を印加する方向を決定した。綱川‐ショー法による古地磁気強度測定を実施したところ、57 %の試料が古地磁気強度測定の基準に合格した。同程度の異方性を示す試料で着磁方位のコントロールを行わなかった場合と比べ、試料間の古地磁気強度推定値のばらつきは小さく、本手法により異方性の影響を軽減することができたと考えられる。

该研究主题主要旨在阐明过去1.3亿年的长周期地球磁场波动，并使用与plut岩分离的硅酸盐矿物质的单晶。今年，我们开发并验证了减少大型磁各向异性影响的方法，这在测量斜长石颗粒的古磁强度时是一个问题，斜长石颗粒是由洗脱磁铁矿作为其主要磁载体制成的。标本是与Doshi Hanreiro分离的斜长石颗粒（500万年前的Yamanashi县），众所周知，其具有极好的特性，作为基于岩石磁力测量值的古磁记录介质。首先，持有人的设计允许在进行非历史残留磁化的磁化和磁化的线圈中自由控制样品，并使用3D打印机创建。使用该持有人，在阶段交替地对天然残留磁化的磁化后，将样品重定向到样品，并将非历史性残留磁化强度（ARM）磁化为九个方向，以确定残留磁化强度张量。为了减少由于高度各向异性样品在高度各向异性样品中取消取向的剩余磁化效率差异而引起的古磁强度估计值的影响，在获得NRM时，可以将应用于实验室中的磁场设置为与外部磁场（地球磁场）相同的方向。因此，使用NRM的阶段去电磁和剩余磁化张量获得的方向用于计算当获得NRM时计算外部磁场方向，并且在实验室中施加了外部磁场的方向，以古磁强度测量确定实验室中的外部磁场。使用Tsunagawa-Shaw方法进行了古磁强度测量，57％的样品通过了古磁强度测量的标准。与没有控制相似各向异性的样品控制磁化方向的情况相比，样品之间估计的古磁强度的变化很小，并且据信这种技术可以降低各向异性的作用。