ケイ酸塩鉱物中の微細磁鉄鉱の磁気異方性を用いたマグマ流動の解読

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本研究の目的は、珪酸塩鉱物中の微細磁鉄鉱に着目した磁気異方性測定により、海嶺でのマグマ流動を明らかにすることであった。昨年度、オマーンオフィオライトにおいて、海洋斑レイ岩サンプルを採取しており、本年度は詳細な磁気測定を行った。本来の目的である海嶺でのマグマ流動の解読には厳密にはいたらなかったものの、珪酸塩中の微細磁鉄鉱の分析により、海嶺下の熱水循環に対する重要な示唆が得られた。海洋斑レイ岩は熱水変質の影響を強く受けており、採取したサンプルをそのまま測定するだけでは、変質前の情報を分離することが困難であった。そこで、変質前の情報を保持している、微細磁鉄鉱を含む斜長石だけを分離し、異方性を測定する手法を開発した。さらに、高感度な超伝導量子干渉素子磁力計を用い、斜長石と、変質した苦鉄質鉱物の残留磁化を、別々に測る手法を開発した。その結果、オマーンオフィオライトの海洋斑レイ岩の一部は、斜長石と変質した鉱物とが異なる磁化を記録していることを、初めて定量的に明らかにできた。この事実は、海洋斑レイ岩の磁化に海嶺下での熱水変質が大きな影響を与えていることを示唆する。この結果はEarth and Planetary Science Letters誌に投稿中である。また、斜長石単結晶の異方性測定手法を白亜紀の花崗岩に応用し、離溶磁鉄鉱を含む斜長石単結晶を用いた古地球磁場強度を復元する手順を確立した。この結果はEarth,Planets and Space誌に投稿中である。また、ロチェスター大学(米国)との共同研究として、太古代の礫岩の古地磁気測定を行い、最古の磁場記録の証拠を得た。この結果はGeochemistry,Geophysics,Geosystems誌に投稿中である。