太古代・古原生代地球磁場強度進化史の解明

阐明太古宙和古元古代地球磁场强度的演化历史

基本信息

批准号：
15J11812
负责人：
加藤千恵
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J11812/
关键词：
古地磁気強度花崗岩単結晶斜長石ジルコン石英

项目摘要

長周期の地球磁場変動は地球深部ダイナミクスと深い関わりがあると考えられている。地球史を通した磁場強度変動を明らかにするためには、花崗岩から分離した鉱物単結晶を試料として使用するのが適している。花崗岩は様々な固化年代をもつ岩体が存在し、冷却時間が長く地球磁場の短周期の変動を平均化して記録していることが期待される。また、風化・変質の影響や粗粒な磁性鉱物の存在による測定の困難さを回避できる場合があることから、鉱物単結晶を用いた古地磁気研究が行われている（e.g. Tarduno et al., 2007; Usui et al., 2015; Sato et al., 2015）。しかし、花崗岩から分離した鉱物単結晶の古地磁気強度をその母岩と比較した研究はなく、従来のバルク試料を用いた測定と同様に扱うことが可能かどうかは検証されていなかった。本研究では、鉱物単結晶を用いた古地磁気強度測定の信頼性を評価するため、全岩の古地磁気・岩石磁気情報が既知である花崗岩試料（福島県入遠野、100 Ma）から分離したジルコン、石英、斜長石に対し岩石磁気及び古地磁気強度測定を行った。前年度までの研究で斜長石がもっとも古地磁気強度測定に適していることが分かったため、今年度は斜長石単結晶17粒の古地磁気強度測定を行い、うち9試料から古地磁気強度を得た。平均値は全岩の値と整合的であったが、試料ごとのばらつきはやや大きかった。これは磁気異方性によるものと推定される。そこで、非履歴性残留磁化を用いた異方性テンソルの推定を行い、古地磁気強度への影響を見積もった。その結果、本研究の条件では9試料の結果を平均することによって異方性の影響はキャンセルされることがわかった。以上のことから、ひとつの花崗岩試料から分離した10数粒の斜長石単結晶の測定を行うことで、全岩試料と同等の古地磁気強度情報を得られることがわかった。

据认为，长周期地球磁场波动与深层动力学密切相关。为了阐明磁场强度通过地球历史的波动，使用与花岗岩分离为样品的矿物的单晶矿物质是适当的。花岗岩具有具有各种固化年龄的岩石体，预计长冷却时间将是长时间的，并且在地球磁场中的变化很短，可以通过平均它们来记录它们。此外，已经进行了使用矿物质的单晶研究的古磁研究，因为它可以避免风化和改变的影响以及由于存在粗粒磁性矿物质而引起的测量难度（例如Tarduno等，2007; usui et al。，2015; sato等，2015; sato等，2015）。但是，没有研究比较与花岗岩与宿主岩石分离的矿物的单晶的古磁强度，并且尚未验证是否可以以与使用大量样品的常规测量方式处理它们。在这项研究中，在使用矿物单晶测量的可靠性中，在锆石，石英和斜长石上进行了与花岗岩样品分离的（Iritono，Fukushima prefector，100 MA）上的锆石，石英和斜长石上进行了岩石磁性和古磁强度测量。直到上一年的研究表明，斜长石是最适合测量古磁强度的，因此今年我们测量了17个斜长石的单晶的古磁强度，并从其中的9种获得了古磁强度。平均值与所有岩石的值一致，但是样品之间的变化略大。假定这是由于磁各向异性引起的。因此，使用非历史性残留磁化估算各向异性张量，并估计了对古磁强度的影响。结果表明，在这项研究的条件下，通过平均9个样本的结果取消了各向异性的影响。从上面可以发现，通过测量从一个花岗岩样品分离的10多个斜长石的单晶，可以获得与所有岩石样品相当的古磁强度信息。