Nagoya University

日本海堆積物の堆積過程と堆積速度増*)名古屋大学水圏科学研究所

敏揮

tj 忠

464 名古屋市千種区不老町•KH77・3・ KH82・4・ KH84・ 3

はじめに日本海は日本列島の後ろに位置する縁海海洋型地設構造を有している.

であるが，Koreneva(1961) は日本海盆中央部のコア(\'-3602) の搬化石層序から約 10cm/kyr の堆積速度を得た[ 1]•門 iya lo. e

et al. (l 969) は日本

j毎盆東部の短い 2 本のコアで lo/Th
約 1.5c lII /k~r[2].

法により，というー桁低い堆積速度を得た

1970 年代後半以後東京大学白鳳丸や地質調査所白嶺丸等によ日本海からも多くり，のピストンコア試料が採取されるようになり，町田.

新井らのグループによりその中の火山.

灰の同定が行われるようになった [3 ，こで見いだされた広域火山灰は，アカホヤ( Ah)•り，6.3 ,9.3 ,苫小牧 (T m),, 姶良 (AT) ，隠岐 (0 ki)

それらの年代は，

であ

1
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2.1・ 22 ，約 70kyr

Aso ・ 4それぞれ 0.8 ・ 0.9 ，B.P. とされている[4]• 白鳳丸によ り採取されたコア( fig.1)にC.Sedimentationrate(cmky・，)おける主に火山灰に基ずく平均堆積速度〈 ω 〉

信と水深との関係を f ig• 2. に示す [5] . fig• 2 にω は，また海域，7.8-26c 悶 /kyr にあって大きく，水深，陸からの距灘等に依存せずう低い i直は見いだされなかった.

この婦に，西南日本海のコアではいく つかの広域火山灰層の存在が期待でき.

かなりよい年代推定が。

ロ3。

上述の ω 値からは，日本方法が必要である.

渇のビスなり，2Hンコア試料の年代は数万年程度とTh(半減期 75.200yr) と14C(5 ， 570yr)とが考えられる放射性核種であるが2 3 由 Th 法。

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可能となった.一方東北日本海では， 40 ヘ 42 ・ Nの TIII 火山灰以外には有効なものがなく，。

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また lo/Thi去によった1. 5c Bl /kyr といできる.

pza。口 』。百三日本海全域でむしろかなり一掃と見ることが(Evこよれば，

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fig .2. 日本海堆積物の平均堆積速度と水深との関係 [5] .

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201030'Fig .3.日本海盆北部 KH77 ・ 3 ‑L4'コアの'Fig.4. 西津軽海盆 KH84 ・ 3 ・ 34 コアの[8].

有償態炭棄の I 4 C 年代地点.

は堆積速度がはやすぎて育効ではなく1 4 C 法が唯一育効な年代測定法となる.

堆積物に対する I 4 C 法による年代測定の例は多くない [6-8].

水深 1 ， 000 町近く の山陰沖

053.5'N ， 134 33'E;1， 010m)[6] と隠崎堆の KH79 ・ 3 ・ L3 コア (37Aせ局“.­nuτ

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日本海盆北部の KH77 ・ 3 ‑L4'コア (43,0日本海

004.3'

N-3989)[7] で無機態炭素の I 4 C 年代が求められた.

00.3'N ， 138028.1 'E:3 ， 540m) の 5 層準で有償態炭素の 1 4C年代が求められた (Gak-8324 ， 10953 ・ 10956) がその結果を'Fig.
3 にしめす [8] .現在の日本海の Iysocline は約 1 , 6 OOm と極めて浅く [9] それ以深では炭酸カルシウムが保存されないため有機態炭素を用いる必要がある.
気体計教法あるいは液体シンチレーション法により 1 4 C を測定する場合 g 量の炭表が必要で，有慣態炭棄適度を 1- 1. 5% としたとき 1 g の炭素を得るためには乾泥で 100-内径 6.5c 則の中口径ピス67g を必要とする.

物の比重を 2.6 ，間隙率を 0.85 とすると，ンコア試料の 4 分の l を用いるとき，これは 30:"'20cm の柱に相当し先の ω 値からは4 ， 000'-1 ， 000yr の平均を求めることに相当する.

一方名古屋大学の加速器質量分析計(

TÂ 門 S) のシステム[ 11]によれば 2-3g の乾泥で測定が可能となり，で150-50yr に棺当し，の憾に T ~月 S は，ために.

堆積

これは1-O.7c l1厚の層

ほぽ TA 門 S の統計誤差に近い時間分解能を有することとなる.

噌'‑広域火山灰層が見いだされない日本海の堆積物コア試料の年代測定の極めて有力な方法と言うことができる.

西津軽海盆は，日本海盆の東斜面に位置する南北に細長いやや閉じられた海盆で，中央部の水深は約 2 ， OOOm である( 'Fig.4). ここで採取されたピスンコア試料は，色，化学組成など日本海の他のコアにとは非常に違っていてまた知られた広域火山灰層が見いだされなかったため.

今回 TÂ 門 S による 1 4 C 年代測定を行った.

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Nagoya University4惨5').....".宇田.
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三、/1,/)¥J¥4・Fig.5.西津軽海盆 KH84 ・ 3 ・ 34 コアの層序，8∞ oU (ppm)
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P「14C Age(kyB.R)

有鎮態炭衰の t 4 C 年代と堆積物の組成.

試科と方法

ー-

東京大学自鳳丸 KH84 ・ 3 ì欠航海で西津軽海盆中央部でピス(Stn.34;40.55.5'N , 139
Fig. 4) [5 , 10].
C 悶，Fig • 5 に層序の概略を示すが，190 ・ 21 7cra,ンコア試料を採取した

42.0'E ，水深 1 ， 930 悶;全長 1 ， 024cm ， 522cm 以深はフローイン;0

全体に黒くいくつかの薄い砂層と 78 ・ 98

356 ・ 368cm に grading を示す厚い砂層がある.

コア試料は，船上に回収後ただちに間隙水の抽出を行い化学分析を行った.
冷麗保存した間隙水抽出済み堆積物試料をj豊みを除き，内 i

3NHCI 溶液で処理後，IIi‑Q 水を用いて分散一連心分離を繰り返して洗浄後，乾燥してのち粉末と した.の 1 4 C 測定用、ターゲッ‘ソcC(01，骨.)

プ

180

ターゲ

19毛r

真空ライン中で 950

この炭素を銀粉と恵子比で 1 :2 にな
20Alk(μeq Ig) So!-(μmol/g ) Mn (μmol/g)

20 o.

2040 020

マ40 0。

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方測定した.

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名古産大学の TA 門 S で.
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2ー・7。

次標準を標準としてC で 15 分。の t4C/13C 比( R)

は. R 値既知( Ril )の二0

この CO 2 は真空中で金属マグネシウムでアモルファス炭素に還元し塩酸処理洗浄後乾燥した.

レスしてターゲッ0を調整した.

問題焼し 4 ‑5 ステップの精製の後 C 02 とした.

るように j昆合し，100 C で真空この試料老用いて TA 門 S のマニュアル[ 12] に従い有機態炭素

乾燥試料 1 .
5g に元素分析用酸化コバルト 4.5g を加え，を作成した.

遠心分離して上/R~値をターゲト調整にともなうプランク値として試

5Fig.6.西津軽海盆 KH84 ・ 3 ・ 34 コアの間隙水の化学組成 [5] •‑44‑
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Nagoya University科の調定値から差引き

また i

3.

Libby の半減期 5 ， 570yr を用いて年代を計算した.

京都大学の KUR 炉で堆積物試料の放射化分析を行った.

結果と考察

Fig.6 に間賠水の化学組成の鉛直分布の一部を示す

S 042 -瀦度は，から増加し 20-23c 掴で極大を示したあと急激に減少してり，これに対応してアルカリ度が増加している.

表層直下での底層水の調度2.4 悶以深ではほとんどなくな硫化水素は検出きれなかった.

この

S 0, 2 -適度のピークは他の日本梅のコアでは認められていない.

Fig.5 に堆積物の元素組成の一部を示す

fe は 3.5% 近くで鉛直にほぼー憾であり，

門 n も 400'-500pp 闘でやはり鉛直にほぼ一様である.
ンドレベルであり，

この門 n 温度は珪酪塩のバックグラウ一次もしくは二次的門 n の集積が起こっていないことを示している.

選元的発件下で沈積しやすい元素である U は2.3 ・ 4.6ppm の間で変動しているが特に高いものではない.

Fig.5 に今回測定された有機態炭素の I 4 C 年代を示す.

それによれば，表層 (0-5c 図)では 2 ， 060 土 120 yr，下層( 480 ・ 483cm) では 5 ， 470 土 140 yr という極めて若い年代を示した.

鉛直分布を見ると 0-100c 悶では 1 ， 450 ・ 2 ， 340yr の問でほぼー械であり増加する傾向があるものの 3 ， 750 ・ 5 ， 470yr の問で比設的ー憾である層は乱泥流によると考えられるが堆慣によるものと推定される

o 寸 OOc 聞は最近の，180-490c 固まではgrading を示す砂また 180-522c 闘は激鹿の急激な100-180c 閣のあいだはあと 2-3 点データが必要である.

一方間離水の S 04 2 ・温度の鉛直分布は0-250c 図層でほぼ定常状態にあるように見え，それに至る特性時聞が 700yr 程度と計算されるため

o 寸 OOcm の急激な堆積はそれ以前のものと考えられる.

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