陸域炭酸塩堆積物から環境変遷を読む

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鍾乳石とトゥファから環境情報を取り出すための手法を確立することを目的として、次の項目について検討を行い、それぞれの項目に関して以下の成果を得ることができた。1.秋吉台の鍾乳石試料を用いて秋吉台が草原化した時期を明らかにする。(1)現在も成長を続ける石筍の絶対年代見積りには、今回確立した顕微蛍光法による年縞の計測が有効であった。(2)鍾乳石およびトゥファ中で蛍光を発する成分のキャラクタリゼーションを蛍光スペクトル分析により行い、これらの蛍光にはいずれもフルボ酸の寄与が大きいことを明らかにした。(3)草原地域の洞窟の石筍の炭素同位体比の変動を追跡することで、約400年前から継続的な"山焼き"が行われるようになったことがわかった。2.平尾台のトゥファを用いて、過去130年間の北九州工業地帯の大気汚染変遷を明らかにする。(1)顕微分光法を用いて得られた絶対年代のクロスチェックのために、鍵層を見出すことを試みた。長崎原爆と1960年台初頭の大気圏内核実験に起因する^<137>Csの高濃度部分をトゥファ中で見出すことができた。(2)鍾乳石およびトゥファ中の硫酸イオンがイオン交換反応で共沈することを国内および台湾の試料を用いて明らかにした。(3)明治以降の北九州工業地帯の大気汚染変遷をトゥファ中の硫酸イオン濃度から読み取ることができた。3.大分県稲積水中鍾乳洞の水没鍾乳石から阿蘇火山の大規模活動と鍾乳洞発達史との関連を明らかにする。(1)カナダMcMaster大でU-Th法による絶対年代測定を行った大分県稲積水中鍾乳洞の水没鍾乳石について、再検討を行った。水没の原因はAso-4火砕流による谷の埋没にあると考えられていたが、見積もられた絶対年代は17万年前となり、Aso-1とAso-2の間に成長したことが明らかとなった。鍾乳石中の厚さ1mm程度の粘土層の枚数は鍾乳石の水没の回数と一致するものと考えられる。