Searching for preferential orientations of magnetic fossils in rocks: possible clues to paleomagnetism and bacterial ecology

寻找岩石中磁性化石的优先方向：古地磁学和细菌生态学的可能线索

• 批准号: 22K18744
• 负责人: 臼井 洋一
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18744/
• 关键词: 磁気ヒステリシス; 強磁性共鳴; チャート; 磁性細菌; 化石マグネトソーム; 定向配列; 古地磁気

本研究の目的は、強磁性共鳴の異方性の測定・解析方法を新たに確立し、岩石中の化石マグネトソームの定向配列を検出することである。2022年度は磁性細菌の培養と強磁性共鳴測定、岩石の強磁性共鳴測定を進めた。まず磁性細菌について、金沢大学生命理工学類にてAMB-1の培養を行った。この試料を用い、残留磁化測定と強磁性共鳴測定を行った。ゲランガム固化時の地球磁場による残留磁化は、十分に測定可能であり、磁性細菌の配向を推定できる。乾燥後の試料の強磁性共鳴からも、既往研究と調和的な結果が得られた。一方、ゲランガムによるマイクロ波吸収が大きいため、配列を持った磁性細菌の強磁性共鳴測定はそのままでは困難であることが分かった。岩石については、陸上および海底のチャート試料の残留磁化測定と強磁性測定を行った。チャート試料からは、静磁的相互作用のない単磁区粒子を示すシグナルが顕著に検出された。海底試料は強磁性共鳴においても磁性細菌と類似のスペクトルを示し、化石マグネトソームが主要な強磁性鉱物であることが示唆された。一方、陸上のチャート試料の強磁性共鳴は複雑なスペクトル形状を示し、そのままでは磁性細菌由来の磁鉄鉱の存在は検証できないことが分かった。試料間のスペクトル形状の違いを統計的に処理すると保磁力60 mT程度の磁鉄鉱の存在が示唆され、これは等温残留磁化獲得曲線から見積もられる磁鉄鉱の保磁力と近い。以上の結果の一部を国内学会で発表した。

本研究的目的是建立一种测量和分析铁磁共振各向异性的新方法，并检测岩石中化石磁小体的定向排列。 2022财年，我们进行了磁性细菌的培养、铁磁共振测量和岩石的铁磁共振测量。首先，关于磁性细菌，AMB-1是在金泽大学生命科学与工程学院培养的。使用该样品，进行剩余磁化测量和铁磁共振测量。可以充分测量结冷胶凝固过程中地球磁场引起的剩余磁化强度，并可以估计磁性细菌的方向。干燥后样品的铁磁共振分析也得到了与之前研究一致的结果。另一方面，人们发现排列的磁性细菌的铁磁共振测量很困难，因为这是由于结冷胶对微波的吸收大。关于岩石，我们对陆地和海底的燧石样品进行了剩磁和铁磁测量。在图表样本中清楚地检测到表明没有静磁相互作用的单域粒子的信号。海底样本还显示出与铁磁共振中磁性细菌相似的光谱，表明化石磁小体是主要的铁磁矿物。另一方面，陆地燧石样品的铁磁共振显示出复杂的光谱形状，使得无法验证来自磁性细菌的磁铁矿的存在。对样品之间光谱形状差异的统计处理表明存在矫顽力约为60 mT的磁铁矿，该磁铁矿的矫顽力接近于等温剩磁采集曲线估计的磁铁矿的矫顽力。上述部分成果已在国内学术会议上发表。

项目成果

北西太平洋の堆積物中の二種類の風成塵成分

西北太平洋沉积物中的两种风尘成分

• 发表时间: 2022
• 作者: 臼井洋一;山崎俊嗣
• 通讯作者: 山崎俊嗣