課題番号 ：S-19-MS-1064
利用形態 ：施設利用
利用課題名（日本語） ：強磁性共鳴分析による白亜期末北太平洋における生物源磁鉄鉱形状の変動の解読
Program Title (English) ：Biogenic magnetite around the K-Pg boundary studied by ferromagnetic resonance spectroscopy
利用者名（日本語） ：臼井洋一1), 熊谷祐穂2)
Username (English) ：Y. Usui1), Y. Kumagai2)
所属名（日本語） ：1) 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 2) 東京大学大気海洋研究所
Affiliation (English) ：1) Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, 2) Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo

１．概要（Summary ）
　約6600万年前の白亜紀末に隕石衝突や火山噴火により大きな環境変動が起き、恐竜等が絶滅したことはよく知られている。一方で、化石記録が乏しい深海で環境が大きな影響を受けたかどうかは判然としない。最近、深海堆積物中にバクテリア由来のナノサイズ磁鉄鉱（生物源磁鉄鉱）が広く存在することが明らかとなった。本研究では、強磁性共鳴スペクトルより得られる磁気異方性を通じ白亜紀末の生物源磁鉄鉱の形状を推定し、白亜紀末に磁鉄鉱を作るバクテリアの種変化があったかどうかを検討した。

２．実験（Experimental）
南鳥島周辺の試料MR15-E01 PC01, および北太平洋の掘削試料Site 576, Site 886Cの試料を用いた。Bruker EMX Plusを用い室温での共鳴スペクトルを測定した。約0.1gの粉末試料をガラス管に入れ、0-800 mTの範囲を測定した。マイクロ波強度は1 mWとした。

図 1　試料採取位置
３．結果と考察（Results and Discussion）
MR15-E01 PC01試料では白亜紀末に400 mT付近に見られる吸収が高磁場側にシフトしており、これはシミュレーションによると磁鉄鉱の結晶軸の向きが変化していることに対応し、さらに電子顕微鏡観察と合わせて弾丸上の粒子が増大していること反映している。一方、Site 576, 886Cでは全体的に400 mT付近の吸収はMR15-E01 PC01よりも高磁場であり、かつ無機的な磁鉄鉱に由来すると考えられる300 mT付近の吸収も多く、単純な比較は難しい。それでも400 mT付近の吸収の磁場が変動している様子は見られるため、今後詳細なシミュレーションを行うとともに時定数を増やし高周波ノイズを軽減した測定を行うことで、変動の実態を明らかにできると考えられる。

図 2　代表的な測定結果。赤はMR15-E01 PC01試料、緑系はSite 576試料、青系はSite 886C試料。
４．その他・特記事項（Others）
本研究はJSPS科研費JP19H01997, JP17H04855の情勢を受けた。
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) Y. Usui and W. Fujisaki, JpGU-AGU Joint Meeting 2020, 発表番号SEM18-08, 令和2年5月25日（予定）

６．関連特許（Patent）
なし。