J-DESC 5NEWS
J-DESC
Vol.

Japan Drilling Earth Science ConsortiumNEWS

日本地球掘削科学コンソーシアム
平成 24 年 3 月 31 日発行

ニュースレター

CONTENTS

◦連続特集
（前篇）
：近年の IODP 掘削航海の成果ー ーーー P1 〜 7
The Deep Biosphere and Subseafloor OceanーーーーーーーーP2〜3
Exp. 327 Juan de Fuca Flank HydrogeologyーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーP2（辻 健／京都大学）
Exp. 331 DEEP HOT BIOSPHERE（高井

ー ーーーーーーーーーーーーーーP3（稲垣 史生／海洋研究開発機構）

Exp. 336 Mid-Atlantic Ridge Microbiology（平山 仙子／海洋研究開発機構）

Environmental Change, Processes and Effectsー ーーーーーP4〜7
Exp. 320/321 Pacific Equatorial Age Transect
ー ーーーーーーーーーーーーーーーーーーP4（沢田 健／北海道大学）
Exp. 313 New Jersey Shallow Shelf（安藤 寿男／茨城大学）

Exp. 323 Bering Sea PaleoceanographyーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーP5（高橋 孝三／九州大学）

Exp. 317 Canterbury Basin Sea Level

第5号

2012

研／海洋研究開発機構）

Exp. 329 South Pacific Gyre Subseafloor Life

（保柳 康一／信州大学）

Exp. 318 Wilkes Land Glacial History

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーP6（岩井 雅夫／高知大学）

Exp. 325 Great Barrier Reef Environmental Changes（横山 祐典／東京大学）◦ J-DESC コアスクール：
岩石コア記載技術コース実施報告ーーーーーーーーーーーーー P7
山元 孝広（産業技術総合研究所）◦ J-DESC 関連年間スケジュール、J-DESC 会員一覧ーーー P8

表紙写真提供：浦本 豪一郎氏（海洋研究開発機構）、須藤 斎氏（名古屋大学）

連続特集（前篇）：近年の IODP 掘削航海の成果
J-DESCニ ュ ー ス は 今 号 と 次 号 に わ た り、 近 年（2009年3月 〜
2012年1月）のIODP航海の成果を特集します。
現在行われているIODP航海は、2001年に発行されたサイエンスプ

これらの重要な科学テーマは、地球システム変動の実態を明らかにし、サブシステム間の相互作用を理解することでこれらの変動の根本的な原因を追及することを目的として策定されました。

ラン「Earth, Oceans, and Life: IODP Initial Science Plan」（ISP）

一 方、2009年9月 に ブ レ ー メ ン に て 開 催 さ れ たINVEST (IODPに記載された内容のもとに作成された掘削提案（プロポーザル）に基

New Ventures in Exploring Scientific Targets)会 議 を 皮 切 り

づき実施されています。このサイエンスプランには、IODPが開始されに、2013年〜 2023年の深海掘削研究ための新たなサイエンスプラ

た2003年から10年間に深海掘削研究が実施するべき3つの大テーマンの策定が開始され、2011年6月に「Illuminating Earth's Past,と8つの重点項目が以下のようにまとめられています。

Present, and Future」が公開されました。このサイエンスプランには、
4つの大テーマとそれらに付随する14のチャレンジがまとめられてい○ The Deep Biosphere and Subseafloor Ocean

ます。

・The Deep Biosphere・Gas Hydrates○ Climate and Ocean Change: Reading the Past, Informing the Future○ Environmental Change, Processes and Effects○ Biosphere Frontiers: Deep Life and Environmental Forcing of・Extreme Climates

Evolution

・Rapid Climate Change○ Earth Connections: Deep Processes and Their Impact on Earth's

・Continental Breakup and Sedimentary Basin Formation○ Earth in Motion: Processes and Hazards on Human Time Scales○ Solid Earth Cycles and Geodynamics
・Large Igneous Provinces
・21st Century Mohole・Seismogenic Zone

Initial Science Plan の表紙

Surface Environment

こ の 新 し い サ イ エ ン ス プ ラ ン はIODPの ウ ェ ブ サ イ ト か ら ダ ウ ン
ロ ー ド す る こ と が で き ま す（http://www.iodp.org/Science-Planfor-2013-2023/）。

ISP に描かれた地球システムの構成要素、プロセス、現象の模式図

新しいサイエンスプランの表紙

1

5

J-DESC NEWS 2012
Exp. 327 Juan de Fuca Flank Hydrogeology (2010/7/5～9/5, JR)～ファン・デ・フーカ海嶺東翼部海洋地殻の水理地質学的構造～辻健

Co-chief Scientist・京都大学

海洋プレートが形成される中央海嶺では、コークと呼ばれる長期孔内観測装置を設置しりも明らかになってきた。これらの結果から、マグマの熱によって海洋地殻内を流体が循環た。この海域では以前から ODP と IODP に海嶺翼部では海底に露出している海山で海水し、ブラックスモーカーといった熱水噴出孔

よる掘削（Leg.168, Exp.301）が行われてを吸い込み、別の海山で海水を吐き出していが存在することが知られている。しかし実際おり、これらの孔井に設置されている観測装ることが分かってきた。さらにフラクチャーには、その中央海嶺部よりも、幅数百 km に置を交換・利用することで、多数の掘削孔間がリッジ（海嶺軸）に平行な方向に配列してい及ぶ海嶺の裾野（翼部）のほうが放出する熱のでの水理試験が可能となった（図）。このようることから、リッジに沿った方向に流体が流量が３倍程度大きく、さらに物質の流量はな大規模な孔井間モニタリング・ネットワー

れやすいことも分かってきた。

10 倍程度多いことが知られている。つまり

クを構築し、海洋性地殻内部の流体挙動を調海洋と固体地球間の物質循環とエネルギー収

べることは、海洋掘削では初めての試みであ支を考える際には、海嶺翼部の流体循環の理る。実際にトレーサー試験も実施し、その計解が重要といえるのである。このような海底測は現在も継続している。そのため本航海で下の流体移動は、地下微生物生態系とも関係の最大の成果は、掘削航海後の調査で得られしていると考えられ、広い分野から注目を集る予定である。また長期孔内観測装置を設置めている。Expedition 327 では、この海嶺することで、孔内の状態が定常状態に戻って翼部の海洋性地殻内部の流体移動を調べるたからの計測が可能となり、信頼できる地球

めに、太平洋北東部のバンクーバー島の沖合

化学的・微生物学的なデータの取得が可能と

い約 200km に位置するファン・デ・フーカ海なっている。

嶺東翼部で掘削を行った。さらに長期モニタ

これらの大規模オペレーション以外にも、リング装置を設置することで、海洋性地殻内掘削コア試料や検層データからは、フラクの流体経路を、精度良く推定することを試み

チャーの配列方向や熱水に伴う岩石の変質なた。

ど、海洋性地殻内の流体移動に関係する情報

航 海 は 2010 年 7 月 5 日 〜 2010 年 9 月が取得された。またこの海域では数 km の範

5 日に、JOIDES Resolution により実施さ

囲で密に掘削が実施されており、その検層

れ、Site 1362で新たに2本の孔井を掘削し、データの比較から、流体経路の空間的な広が孔井間モニタリングネットワーク。図中のホライゾン（緑～青）は、反射法地震探査データから抽出した堆積物に埋もれている海洋性地殻上面の構造である。

Exp. 331 DEEP HOT BIOSPHERE (2010/9/1～10/3, ちきゅう)～沖縄熱水海底下生命圏掘削～

高井研

Co-chief Scientist・海洋研究開発機構

2009 年 9 月 に 国 際 統 合 深 海 掘 削 計 画を実証するとなり、これまで海底面での熱水

機能分布の最新データから、熱水湖の存在に(IODP)の枠組みの中で行われた地球深部掘削

鉱床や金属資源賦存量の探索が中心であった

比して海底下数 m から 150m に至る「生命存船「ちきゅう」を用いた「沖縄熱水海底下生命

海底資源探査の在り方を大きく変える画期的

在可能領域（生物圏）」と「生命非存在領域（無圏掘削」航海 (IODP Exp 331) では、熱水活な成果となりました。そのような意味で、国生物圏）」の明瞭な境界が存在している可能性

動域の海底下における微生物群集の規模およ家的な海底資源開発研究の在り方に大きな変が捉えられました。その成果は、地球におけび生態系の実態を世界に先駆けて解明するこ

革をもたらした研究成果と言えます。

る「生命や生命圏の限界とは何か」という問いとを目的として、沖縄トラフ伊平屋北熱水域

一方、当初の科学目標である「熱水活動域に明確な一つの答えを与えることが期待できの 6 地点において掘削・コア試料の回収・人工の海底下における活動的かつ多様な機能を有ます。また、海底面における化学合成微生物

熱水孔の設置を実施しました。本研究航海は、した微生物群集の探索」についても、航海中の群集とは異なる海底下化学合成微生物群集構高井研（海洋研究開発機構）、Mike Mottl ( ハ

間隙水の化学データや航海終了後の陸上研究造を有することも示唆されつつあり、独自のワイ大学 ) が共同首席研究者を務め、8 カ国によって、その存在パターンと成り立ちや機海底下微生物生態系が形成されている可能性から計 25 名（日本 8 名、米国 8 名、欧州 6 名、能特性が明らかになりつつあります。微生物があります。

他）の様々な分野の科学者が参加しました。

バイオマス分布、微生物遺伝子分布、微生物

本掘削調査によって明らかになった大きな科学成果として、(1) 海底下に広がる巨大な「熱水湖」の発見、(2) 海底下の熱水溜まりにおける熱水の気液二相分離に伴う密度成層構造の発見、(3) 世界で初めての海底下黒鉱試料の回収成功、(4) 人工熱水孔の設置とその海底下熱水噴出に成功、といった事が挙げられます。特に海底下に広がる巨大な熱水湖の発見と海底下黒鉱試料の回収は、「海底面に現れる熱水活動の拡がりは海底下の大きな熱水
循環系の氷山の一角に過ぎない」という新しい海底下熱水循環システム研究に基づく予想2

5Exp. 329 South Pacific Gyre Subseafloor Life (2010/10/9～12/12, JR)～南太平洋還流域下海底下生命探査～

稲垣 史生

Co-chief Scientist・海洋研究開発機構

算を大きく見直す必要性を示しています。

科学海洋掘削による海底下生命圏のこれま

有機物濃度は 0.1% 以下となり、微生物細胞での研究によって、大陸沿岸域を中心とするの濃度も大陸沿岸の堆積物に比べて 10 万〜

本航海で採取された試料を用いた詳細な微堆積物中には、主に表層海水中における光合

100 万倍低い値を記録しました。さらに、間生物学的・生物地球化学的研究によって、従来

成基礎生産に由来する有機物を主要な栄養源

隙水中の詳細な主成分分析や微小電極や光

無酸素・嫌気の世界と思われていた海底下生とする、従属栄養型の微生物生態系の存在が化学センサーによる溶存酸素濃度の計測によ

命圏の概念が覆され、地球規模で広がる新し確認されています。しかしながら、大陸からって、採取された堆積物中に好気的微生物呼い生命圏の姿や、地球惑星における生命存続

離れた外洋の海底下にどのような生命圏が存吸を支えるために十分な量の酸素や硫酸などのためのエネルギー的・物理化学的な条件（ハ在するかについては明らかではありませんでの電子受容体（酸化物）や、微生物の生育に必

ビタビリティー）が明らかにされようとしてした。本航海では、地球上で最も海水中の有須な窒素やリン・カリウム・カルシウムなどのいます。本航海で得られた試料は全体的に微機物基礎生産量が少なく、そのため最も表層

必須元素が存在していることが確認されまし

生物細胞の濃度が極端に少ないため、その研海水の透明度が高く、堆積速度が遅いことがた。本海域に代表される超低栄養環境は、全究は容易ではなく、地球外生命探査に匹敵す予想される南太平洋還流域の海底下生命圏を

海洋の約 48% を占めています（図１）。それる極めて挑戦的なものです。現在、無菌的か調査しました。

は即ち、有機物等の高エネルギー物質（電子供

つ超高感度・高精度な分析手法をもちいて、単2010 年 10 月 10 日、ジョイデスレゾリ

与体としての還元物質）に富み電子受容体に一細胞レベルの詳細な生命探査研究が展開さューション号に乗船した我々研究チームはタ乏しい大陸沿岸の従属栄養微生物生態系とはれています。

ヒチ・パペーテ港から出港し、総航海距離が約

真逆の低バイオマスの微生物生態系が広範に

7000km を超える地球規模の生命探査の旅

存在する可能性を示しています。さらに本航へと出発しました。表層海水の基礎生産が最海で得られた結果は、全球規模の海底下微生も低い還流中央域を起点とする南北のトラン物の存在量や生息空間に関するこれまでの試

参考文献

D'Hondt et al., (2009) Subseafloor sedimentary lifein the South Pacific Gyre. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.,
106, 11651-11656.

セクトに沿った７カ所の掘削 地 点（U1365-U1371）
で、年代や深度の異なる表

図 1．IODP Expedition 329 における 7 カ所の掘削調
査地点（赤丸：U U1365-U1371）と、表層海水中の光合成基礎生産量の指標となるクロロフィルの濃度分布との関係。南太平洋還流域と同様の低栄養環境は、全海洋の約 48％を占めている（破線の内側の範囲）。黒丸は本航海以前の科学海洋掘削等で海底下生命圏に関する研究が行われた地点を示す。白丸は本 IODP 航海の予備調査におけるグラビティーコアの採取地点を示す（D'Hondt et al.,2009）。

層から玄武岩境界までの堆積物や上部玄武岩のコア試料を採取しました（図１）。
掘 削 深 度 が 10-20m 以 内に、堆積物中に含まれる全Exp. 336 Mid-Atlantic Ridge Microbiology (2011/9/17～11/17, JR)

平山 仙子～北大西洋中央海嶺の掘削および長期孔内観測による地下生命圏の解明～ Microbiologist・海洋研究開発機構
中央海嶺翼部の若い海洋地殻は、その上部

たい中央海嶺翼部”の地殻内微生物の探索に

海 洋 地 殻 の 掘 削 は 2 サ イ ト（U1382A、約 500m の空隙率が高く、低温で酸化的な海

最 適 な 場 所 で あ る。North Pond は 約 8km

U1383C）で行い、コア試料を採取した。コ

水が浸透し帯水層が形成されていると考えら× 15km の窪地状地形を呈し、約 800 万年

ア リ ン グ は Hole U1382A で 海 底 下 110-れている。二価鉄などの還元物質に富む若い前に形成された玄武岩質の海洋地殻を厚さ210m、Hole U1383C で 海 底 下 69.5-

海洋地殻に酸化的な帯水層が存在すると、そ最大 300m の堆積物が覆っている。1975-

331.5m にて行い、コア回収率はそれぞれ

こは独立栄養微生物を中心とする微生物の住1976 年の最初の掘削（DSDP Leg 45）で32%、19% であった。回収コア試料の 11-処となり得る。このような環境は全球規模のは、Hole 395A で 玄 武 岩 層 が 576m（ 海

12% は微生物解析用に whole round で処理広範に及ぶため、そこに地殻内微生物圏の存底下 664m まで）掘削され、地殻が主に空隙した。この他の 3 サイトでは、堆積物と堆積在が証明されれば、現在考えられている生物

率の高い枕状溶岩から成り、またはんれい岩

物 - 岩石境界部の掘削とコア試料採取を行っ圏の規模や概念は大きく変わる可能性がある。

やかんらん岩の礫を含む堆積岩層を挟んでいた。2 つの海洋地殻の掘削孔には、微生物現

北 大 西 洋 中 央 海 嶺 の 西 翼 部 North Pond

ることが明らかとなっている。1997 年には場培養器、孔内流体採水器、温度計、溶存酸（水深 4410-4490m）は、このような“冷Hole 395A に CORK が設置され（ODP Leg

素計、圧力計などが搭載された新たな CORK

174B）
、 さ ら に 調 査 が 重 ね ら れ た 結 果、が設置され、今後数年に渡り培養、採水、測地殻上部 300m の層に、周囲の露頭から

定 が 行 わ れ る。Hole U1383C の CORK は海底下にしみ込んだ海水が南東から北西へ

3 ゾーンに分かれており、深度による微生物と向かう流れが存在することが示唆されて層や流体特性の違いが調べられる。冷たいいる。本航海ではこれらの知見を踏まえ、

海洋地殻内で、非常にゆっくり進むと考えNorth Pond 海洋地殻上部における微生物

られる微生物活動を確実に捉えるためには、圏の有無と、それらの活性、多様性、エネ

CORK を用いた長期実験が大変有効であり、

ルギー源、地殻の変質への関与、そして地

今後新たな海底下地殻内生命圏の姿が明らか

殻内流体の特性を明らかにするため調査をになっていくと期待される。

北大西洋中央海嶺西翼部 North Pond のサイトマップ

行った。

(IODP-USIO 提供 )3

J-DESC NEWS 2012
Exp. 320/321 Pacific Equatorial Age Transect (2009/3/5～7/5, JR)～赤道太平洋における過去の海洋環境変動の解明～

沢田健

Organic Geochemist・北海道大学

赤 道 太 平 洋 年 代 ト ラ ン セ ク ト（Pacificに復元している。また、中新世以降の堆積物なって、赤道太平洋への陸からの物質輸送のEquatorial Age Transect; PEAT） 航 海

では珪藻生産の顕著な増大を見出した。また、

質的・量的変動を新生代オーダーで復元する(Exp. 320/321) は赤道太平洋の深海底堆

新生代の赤道太平洋の表層水温と底層水温、研究が行われている。赤道太平洋での大気循積物を掘削し、新生代における古環境変動を水塊構造、栄養塩の分布・濃度勾配の年代変動

環の変動との関連が注目されている。また、復元することを主目的としている。太平洋プを、微化石や地球化学指標から見積もり、基古地磁気研究において、赤道太平洋におけるレートは少しずつ北西に移動しているので、礎生産変動、生物進化との関連を体系的に評

古地磁気層序の理解も深められている。

南東方向のトランセクトで、かつて赤道に位価している。さらに、赤道太平洋での炭酸塩

この航海はジョイデス・レゾルーション号

置した堆積物を古い順に採取することができの生産 / 溶解について、新生代を通じた全体

改装後の初めての研究航海でもあった。航海る。この航海では、始新世 (Eocene) から中像を理解することが、本航海の重要なテーマが始まって、最初のサイトの掘削コアが採取

新世 (Miocene) までの赤道太平洋堆積物をとなっている。そのために採取された堆積物

されたとき、乗船者は大変盛り上がり拍手喝

採取した。その間には、新生代の古環境学的から炭酸塩補償深度（CCD）の年代変動が復元采であった（写真 (A)）。また、高生産海域はに重要な時代―始新世の寒冷化した時期、始され、重要な知見を得られつつある。始新世

魚影も多く、そこに滞在・通過時は様々な大型

新世 - 漸新世（E/O）境界（写真 (C)）、漸新世 -や中新世以降で急激に CCD が変化するイベ

海洋生物が眼を楽しませ、研究航海に彩りを中新世（O/M 境界）などの堆積物が含まれる。

ントが複数みとめられ、E/O 境界時などもそ与えてくれた（写真 (B)）。また、2011 年 4

現在の赤道太平洋の東側は典型的な湧昇のような CCD 激変が起こったことがわかっ

月にパリで航海後研究集会が開かれ、日本人た。

12 名も参加して活発な討論が行われた。

域として知られ、海洋表層での基礎生産が高く生物源粒子の堆積が盛んである。この赤道

本航海に参加した日本の研究者が中心と

太平洋湧昇域において新生代を通して基礎生
産がどのように変動してきたかを明らかにす

A：新ジョイデス・レゾルー
ション号の航海で最初に掘削された堆積物コアが、
キャットウォークに運び込
まれたとき。

ることは、地球規模の炭素循環やそれに関連
した環境変動を理解する上でとても重要である。また、E/O 境界のような環境イベント時

B：PEAT 航 海で遭遇した大型
海洋生物：ジン
ベイザメ。

に、赤道太平洋域の基礎生産がどのように挙動していたかは興味深い。本航海では、始新世から中新世で保存の良い炭酸塩化石が得ら
C：半割した堆積物コア：PEAT 航海の研究テー
マの目玉の 1 つ、始新世 - 漸新世（E/O）境界付
近の堆積層。

れる堆積物をターゲットとして、石灰質ナノプランクトン化石（円石藻）の生産変動をおもExp. 313 New Jersey Shallow Shelf (Offshore: 2009/5/3〜7/22, Onshore: 2009/11/6〜12/2, MSP)
～ニュージャージー沖陸棚浅海掘削～

安藤 寿男

Sedimentologist・茨城大学

大西洋北西岸のニュージャージー地域は、油掘削船で行われた。船が小さいため船上研

中期（3500 〜 1500 万年前）に生じた 50

静穏境界に位置し安定した速度で海底が沈降究設備が十分確保できず、常駐する ESO 技〜 100m 規模の海水準変動によって形成さしており、年代決定に適した微化石がよく保術者以外の研究者は 2 〜 3 週間交代で数名ずれた、海浜−陸棚−沖合の地層からなる堆積存されていることから、海水準変動と堆積つが乗船した。そのため、研究者全員が一堂

シーケンスが 10 層以上確認できている。

シーケンスとの関係を明らかにするのに適しに会したのは、2009 年 11 月 6 日〜 12 月

2011 年 8 月に航海後研究集会がユタ州

た「自然の実験室」とも言われてきた。1990

4 日の、コア半割によるコア記載等の陸上研

ソールトレークシティで行われ、2012 年 8

年代には、白亜紀から新生代後期にかけての究が行われた、ブレーメン大学コア研究施設

月の研究取りまとめに向けて、3 名の日本人

海水準変動を解明するための掘削調査が陸棚（BCR）であった（写真）。

を含めた 29 名の研究者がそれぞれのテーマ

縁と沿岸陸域で行われていた。しかし、陸棚

この研究航海では、石油探査等で行われたの海底下に厚く発達する古第三紀後期～中新詳細な地震探査断面から読み取れる北米東海

世の砂質堆積物を直接掘削する研究は、その岸域の陸棚下の内部構造を、掘削された堆積後の関係者の長年の提案や努力にもかかわら物試料や坑内計測データから実証し、この地ず、技術的に困難であったため実現していな域の浅海における堆積システムが汎世界的海かった。

水準変動と対応してどのように形成されたのExpedition 313ではLiftboat Kyad（MSP:

かを解明することを主要目的としている。

特定任務掘削船）によって、ニュージャージー

陸から海方向に掘削された 3 サイトでは、

沖 45-65km の水深 35m の陸棚で、総掘進

いずれも下半分は海緑石を含むやや固結した

長 2056m の 3 本の抗井から、目標の 80%

シルト岩や砂岩が多く、上半部は未固結のシに達する総延長 1311m のコアを採取するこ

ルトや砂からなっており、様々な堆積構造やとに成功した。掘削は 2009 年 4 月 30 日〜

多くの貝化石や有孔虫化石などを肉眼で連続

7 月 17 日に、ESO（欧州地球掘削科学コン

的に見ることができた。堆積相の側方変化やソーシアム）が傭船したジャッキアップ型石上下の時間的変化から、始新世後期〜中新世

4に取り組んでいるところである。

ブレーメン大学コア研究施設での陸上研究において、
午前－午後組と午後－深夜組メンバーの交代時間に行う、コアを前にしての討論風景。右から 3 番目がCo-Chief の Gregory Mountain 氏、5 番目が筆者、7番目がKenneth Miller氏、
左から2番目が林武司氏。

5Exp. 323 Bering Sea Paleoceanography (2009/7/5～9/4, JR)～ベーリング海における古海洋環境変動～
はじめに
ベーリング海では 1971 年に DSDP Leg
19 により掘削が行われた。しかし、基盤到度により種組成が変化する底性有孔虫群集の動向を精査する。(4) また、大陸起源の堆積物の流入規模や起源、特性等を調べることで達目的の当時の掘削では連続コアをほとんど

大陸の植生、氷河等の復元も可能である。

採取しておらず、コア回収率も低く、堆積学

ベーリング海掘削航海
Expedition 323 と成果や化石群集記載を主とする基礎研究が行われ高橋孝三
Co-chief Scientist・九州大学

たのみである。従って古海洋研究は、近年のExpedition 323 は、2009 年 7 月 5 日

ピストンコア採取を待つ結果となった (e.g.,

カナダ・ヴィクトリア〜 9 月 4 日横浜の 61 日

Takahashi et al., 2005)。 地 球 規 模 で の間の航海で、計 7 サイトで掘削・コアリングをベーリング海の重要性は、ポーラーアンプリ

行った（図 1）
。一部、予定したロシア海域へ

フィケーションと呼ばれる高緯度特有の気候入ることが出来なかった為、掘削不能サイト

変動に鋭敏に反応する特性にあると言ってもを残す他は、成功裡に充分なコア収集を完遂が存在した事がわかる。海氷・氷山の指標とな過言でなかろう。更に、世界最大海盆の太平した。天候にも恵まれ、JOIDES Resolution

るドロップストーンが、約 300 万年以降に洋と第二の大西洋を北極海を経由で連繋する号の長年の蓄積された素晴らしいコアリング

ベーリング海は、水循環の鍵となる地理的重技 術 に 助 け ら れ、 総 延 長 5741m に 及 ぶ 計

要性を持つ。この様な視点で以下の主目的を660 本の上質なコアを取得した。縁辺海の本基にベーリング界掘削を計画した。目的：(1)海域では、比較的高い堆積速度 12 〜 45cm

約 270 万年前の北半球氷床の発達や約 100

ky-1 のコアが得られた ( 例外の U1342 を除

万年前後の 4.1 万年から 10 万年周期に移行

く )。最長掘削孔は 745m (Sites U1343,

見られた事、また、海氷指標の珪藻種 (e.g.,
Tallasiosira antarctica resting spores)
および渦鞭毛藻海氷関連種も 260 万年前から見られ始めたことから、寒冷化の歴史が分かって来た。Scientific Drilling に纏めた成果等、
詳しくは以下の参考文献を参照されたい。

する世界規模の気候変動が、ベーリング海で

U1344), 最 古 年 代 は U1340 の 500 万はどのような形で起ったのか。(2) 過去 500

年 前 (600m) で あ っ た (Takahashi et al.,

万年間では、鮮新世の温暖期から更新世の氷2011a, b)。以下は、現在までの主なる成果

期・間氷期サイクルを繰り返す気候変動に転である。現在の最小酸素濃度の水深 1000m

じたが、海氷の発達史を精査する必要がある。

付近のサイトを含め、概して多くのラミナ層(3) 海氷の発達は、北太平洋中層水 (NPIW)

が 見 ら れ た。 水 深 3200m の Site U1344と連動しており、中層水で生育する放散虫でもラミナ層が見つかっている事から、過去

Cycladophora davisiana や底層水の酸素濃の特定時期には大規模な貧酸素 / 無酸素環境

Takahashi, K., R. W. Jordan, and D. Boltovskoy,Guest Editors. 2005. Deep-Sea Research II Special
Volume, Paleoceanography of the Bering Sea andadjacent regions, 52(16/18), 2079-2364.
Takahashi, K., Ravelo, A. C., Alvarez Zarikian, C. A.,
and the Expedition 323 Scientists, 2011. Proc.
IODP, 323 : Tokyo (Integrated Ocean Drilling
Program Management International, Inc.).
Takahashi, K., A. C. Ravelo, C. A. Alvarez Zarikian
and the IODP Expedition 323 Scientists. 2011.
IODP Expedition 323 Pliocene and Pleistocene
paleoceanographic changes in the Bering Sea.
Scientific Drilling, No. 11, 4-13.

Exp. 317 Canterbury Basin Sea Level (2009/11/4～2010/1/4, JR)～ニュージーランド・カンタベリー堆積盆地海水準変動～

保柳 康一
Co-chief Scientist・信州大学

この Expedition は、（1）海水準変動の時で、斜面では始新統までのコアを得ることが期と振幅の大きさを見積もること、（2）オー出来た。各サイトにおけるコアの平均回収率

ストラリア・太平洋プレート境界部のニューは 64 〜 83％、完新統、更新統、最上部鮮新ジーランド島の上昇過程を明らかにするこ統などは、100％近い回収率で、地震波断面と、（3）南極氷床の成立による新生代の環南の反射面に相当する不連続面も回収されてお極循環の変遷を明らかにすることを目的におり、連続的な解析が期待できる。また、斜面

こなわれた。特に海水準変動の高精度の年代

サイトの掘削到達深度は 1928m で、一回で決定とその振幅を求めるためには、陸域縁辺の掘削深度としては最深記録をつくった。この地層のサイクル（堆積シーケンス）形成にのサイトでは始新統に到達し、海洋循環の変おける汎世界的海水準変動と地域的な構造運動がつくったとされるマーシャル・パラコン

動とが分離されなければならない。そこで、フォーミティーを掘り抜いた。このように掘

ニュージーランド南島カンタベリー平野の東削は成功であったが、粗粒な浅海堆積物のたSpecialist) 撮影

方 沖 の 水 深 85 〜 122m の 陸 棚 上 ３ サ イ トめ、コアバレルの詰まり、物理検層ツールのどをつかって同位体層序を構築しており、ミと水深 344m の斜面上の１サイトを掘削しスタック、掘削泥水の不足など、技術的困難

ランコビッチ・スケールの氷期・間氷期サイクた。陸棚や斜面といった陸源の砂質・礫質堆積に次々と直面した。しかし、ドリル、技術ス

ルを約 2Ma ないし４Ma まで求めることがで物の堆積場は、地層形成の場として重要であ

タッフの献身的な努力と労力によって克服さきそうである。また、底棲有孔虫、貝形虫化るにも関わらず掘削の困難さからこれまで、れた。期間中は、感謝祭、クリスマス、正月

石の解析による古水深変動のデータも求まっ

ニュージャージー沖の陸棚を掘削した ODPと行事も多く、大きなケーキやご馳走がしばてきており、後期鮮新世から完新世の海水準の Leg174A と IODP,Exp.313 な ど 数 少 な

しば食堂に並んだ。クリスマスパーティーも変動の振幅量について、新たな知見が求まるい。

大変盛り上がり、息抜きとコミュニケーショと考えている。また、新生代における環南極ンの場として有意義だった。

の海洋循環と気候変動の関連の議論にもこれ

乗船研究者は 33 名で、日本からは８名が参加した。掘削結果は、陸棚では中新統ま陸上研究では、斜面サイトの有孔虫化石な水深 344 ｍの斜面サイト U1352B における最深部コア 1928 ｍ（始新統）がデッキに上がったときの記念写真。2009 年 12 月 19 日、W.Crawford (Imaging

らのコアの研究は貢献するであろう。

5

J-DESC NEWS 2012
Exp. 318 Wilkes Land Glacial History (2010/1/4〜 3/8, JR)～ウィルクスランド堆積物から読み取る東南極氷床史～

岩 井 雅夫
Diatom Paleontologist・高知大学【航海の目的】これまで南極周辺では、氷床の究員は Carlota Escutia（グラナダ大学、スの地質断面取得に成功した。（2）高緯度域に拡大・縮小を裏付ける直接的証拠を求め度々ペイン）と Henk Brinkhuis（ユトレヒト大おける新生代後期の高解像度氷期 / 間氷期サ掘削がなされてきた（Legs, 28,119,178,

学、オランダ）のヨーロッパ勢２名で、加えてイクル記録を得るべく、U1359 と U1361

188, ANDRILL、Shallow Drill など）。しかRob Dunbar（スタンフォード大学）が完新の 2 地点でライズ堆積物が掘削された。良質し回収された地質断面は多くの場合 hiatus に

統掘削の責任者として航海をリードした。日の古地磁気記録と豊富な珪質微化石を伴い、阻まれ断片的であり、新生代における東西南

本からは、岩井雅夫（高知大学、珪藻古生物

約12Ma 以降の連続した堆積物が得られた。

極氷床の実態解明には未解決な問題が数多く学）、香月興太（高知大学→韓国地質調査所、

石灰質微化石に富む中部中新統と中部更新

残されている。Wilkes Land は、東南極氷床

堆積学）、酒井豊三郎（宇都宮大学、放散虫古統、珪質微化石に富む下部鮮新統は、いずれ形成時期や、その後の安定性・性状変化を評価生物学）、杉崎彩子（総合大学院大学→スクリも温暖化事変堆積物として注目され解析が進する上で最も適した場所と目されている。本

プス海洋研究所、古地磁気学）、中井睦美（大められている。（3）陸棚掘削は海氷に阻まれ、航海の目的は、様々な時間スケールで氷床拡

東文化大学、物性）、山根雅子（東京大学、堆U1358 と U1360 の 2 地点でわずかな掘削

大・縮小の直接的な証拠を得ることであった。

積学）、Francisco J. Jimenez-Espejo（海に留まった。乏しい回収率のなか hiatus を【航海概要】ニュージーランドのウェリントン

洋研究開発機構→グラナダ大学、無機化学）の珪藻化石で検出することに成功し、氷床拡大

を 2010 年 1 月 4 日に出港、オーストラリア

７名が乗船した。

or 性状変換期に制約条件を与えた。
（4）超高のフォバートに 3 月 8 日入港するまでの約 2【航海の成果】（1）いつ東南極氷床は Wilkes

解像度（季節スケール～数十年スケール）の気カ月間に、4 地点のライズ堆積物掘削、2 地

Land の大陸縁辺まで到達したのか？等の問

候変動解析を目指し、水深 1000 ｍを超える点の陸棚掘削、１地点の内部陸棚海盆掘削をいに答えるべく、U1355 と U1356 で掘削

内部陸棚アデリー海盆で 1 地点 3 孔の掘削が

実 施 し た（Sites U1355-1361）。 主 席 研された。U1355 はチャネル堆積物に当たりなされた。サンタバーバラ海盆（中米）やパル

失敗に終わったが、U1356 では 1km

マー海盆（南極半島）をしのぐ、200m 超の完

超 の 掘 削 に よ り 約 55Ma の 堆 積 物 ま

新統掘削に成功した。

で 達 し た。 注 目 さ れ て い た Eocene/【その他】本航海ではアウトリーチ活動が活発

Oligocene 境 界 の 掘 削 は hiatus に 阻だった。日本語版を含む多数の動画が以下サ

まれたが、始新世温暖化極大期（ETM）

イト等で公開されているので参照されたい；
To Antarctic Waters-the Wilkes Land
Expedition ( 英語版動画７編 )http://www.youtube.com/playlist?list=PL8
AC7E48053CB639C&feature=plcp

IODP Expedition 318 Special ReportJapan Clip（日本語版動画）

http://www.facebook.com/

pages/Science-Gallery-Kochi-

University/100250546733190#!/video/
IODP Exp. 318 掘削結果まとめ

IODP Exp. 318 掘削地点位置図

video.php?v=111564068935498

Exp. 325 Great Barrier Reef Environmental Changes(Offshore: 2010/2/11～4/6, Onshore: 2010/7/2～7/16, MSP)
～オーストラリア・グレートバリアリーフ環境変動～
米国コロンビア大学の LDEO の Fairbanks
によるカリブ海バルバドス島沖サンゴ礁掘削横山 祐典
Co-chief Scientist・東京大学

海水準の直接証拠ついての報告は、それ以降

展にともない、表層水温の復元や年代決定用

途絶えることとなる。

の試料量が僅かですむこともあり、年輪をの研究が、1989 年に Nature に掲載された2003 年 に ス タ ー ト し た IODP で は 特 定

刻むある種のサンゴ（ハマサンゴ）をつかったのは今からおよそ 20 年前、約 20,000 年前

任務掘削船を投入することにより、これまで

過去の海洋環境復元も詳細に行われてきていの最終氷期最盛期 (LGM) の終焉後、現在の間困難であった環境（例えば北極海など）での掘る（eg., Asami et al., 2009; Inoue et al.,

氷期にいたるまでの海水準（全球氷床量）変化

削が行えるようになった。これに伴い、南太2010）。しかしタヒチの掘削では、LGM のについて、LGM 以降の海水準上昇が一定割

平洋タヒチにおいてはじめて沖合の沈水サ試料を採取できておらず、例えば気候モデル

合ではなかったこと、全球的な気候変動と密ン ゴ 礁 掘 削 が 行 わ れ (IODP Exp 310: co-の制約条件として重要な LGM の表層水温の接な関係があったことを明らかにした。そのchief 名大 井龍教授 )、バルバドスで確認さ復元など、明らかにすべき科学的な問題はま

後 2000 年に南シナ海の堆積物を使ったドイれた氷期後の大規模かつ急激な氷床崩壊と海だ残っていた。

ツのグループの研究、北西オーストラリアの水準上昇イベント、そして気候変動との関係

そこで IODP Exp 325 では、世界遺産で堆積物を用いた筆者らの研究が Science とについて明らかにした（Deschamps et al.,もあるオーストラリアのグレートバリアリー

Nature に掲載された。しかし LGM を含む低2012 Nature）。近年の質量分析装置の発

フ沖の掘削を、Great Ship Maya により掘65削した。 オーストラリア当局との事前の打ち合わせにより、掘削サイトにパイプを下ろす
前に、水中カメラなどを用いて調査し、現生サンゴがないことを確認してからの掘削や、掘削孔の崩壊を防ぐための薬品も成分に留意

J-DESC コアスクール：
岩石コア記載技術コース実施報告
山元孝広

するという環境や生態系に大きく配慮した掘削法が用いられた。

産業技術総合研究所 地質情報研究部門

実 際 の 掘 削 は、 船 の 装 置 の 不 具 合 や サ イ
ク ロ ン な ど 大 き な 困 難 が 多 発 し、 リ カ バ リ
も上がらないなど、科学成果の達成について
黄信号がともったが、中心となるサイエンスチーム（日本からは筆者のほか、鈴木淳、井龍 康 文、 菅 浩 伸、 藤 田 和 彦、 井 上 麻 夕 里、Marc Humblet）の努力により、興味深い研究成果が得られつつある (Yokoyama et al.,2011)。特に年代測定の結果は、得られたリーフ試料が LGM やその前後の期間の古気候学において重要な時期を捉えていることを明らかにしており、今後の成果が期待されている(Yokoyama et al., 2011)。

本岩石コア記載技術コースは、産業技術

島（伊東無）、新島、神津島、桜島（二俣、横総合研究所地質調査総合センターのコアラ山）を使用）のコア試料についての概要や記

イブラリーに保管されている各種岩石コア

載時の注意点について説明を行いました（写を使いその記載手法を実践的に解説する実真 2）。これらのコアは、その岩質が玄武岩

習型スクールです。特に本コースでは、大- 安山岩 - デイサイト - 流紋岩とほぼ全てをカ

学カリキュラムでは体系的に学ぶ機会のほ

バーし、その岩相も溶岩流、降下火砕堆積物、

とんどない火山岩・深成岩・変成岩などの岩火砕流堆積物、土石流堆積物、岩屑なだれ

石コアの岩相記載の方法や構造解析に関す堆積物と多様で、陸上堆積から海底堆積のる記載の方法などについて、レクチャーとものまで取りそろえており、短時間で火山実習を通じて理解し実体験することを目的

岩コアの多様性が理解できる様に選び出しとしています。

たものです。コアの詳細は噴火予知連絡会

2011 年 8 月 22 日から 24 日の 3 日間のコア解析グループ成果報告書として既にの日程で産総研にて行われた今回のスクー公開されていますので、ご興味のある方は

ルは、当初 2011 年 3 月末に実施予定であっ気 象 庁 HP（http://www.seisvol.kishou.

たものが震災の影響で延期されたものです。

go.jp/tokyo/STOCK/kaisetsu/CCPVE/

また今回のスクールは火山岩コアに焦点を

CCPVE07.html）からダウンロードして絞り、火山岩の産状に関する一般論、火山

ご確認下さい。午後からは、1 日目と 2 日岩の 岩相記載法、岩相解析による山体形成・

目午前の講義の内容を踏まえ、参加者が興噴火機構の解析法など火山岩コアを現場で味をもった火山岩コアについて数十 m にわ

扱う上で必須となる技術について講義、実たって観察、記載の実践を行いました。当習を行いました。講師は産総研地質情報研

日は午後から気温が上がり、冷房のないコ

究部門の山元孝広主幹研究員と同部門伊藤アライブラリー内は暑かったのですが、参順一長期変動グループ長の 2 名が務めてい加者からは随時質問があり、皆さん集中します。実習で用いた火山岩コアには全国のて記載していました。３日目は、参加者一

火山観測施設の整備のために気象庁が平成

人一人が記載したコア試料についての解釈

22 年度に掘削し、現在産総研が保管していを発表、議論を行いました。鋭い質問がとるコア試料を用いました（写真 1）。参加者

びながらも和やかな雰囲気で議論が交わさは学部・大学院、研究機関、地質コンサルタ

れました。最後には参加者に本コースの修ントなどの民間企業からの 15 名でした。

了証が手渡され、今回のコアスクールは終

１日目は、午後からセミナー室にて火山了しました。

岩の産状について、スライドを用いた講義

次回の岩石コア記載技術コースは 2012

を行いました。火山岩を専門としない参加

年 3 月に産総研において実施予定で、深成者もいることから、火山岩の産状について

岩等のコアを用いて、深成岩の産状に関す基礎的な説明に加え、火山地形や噴火現象

る一般論および岩相記載、コアを切る小断など産状について解説しました。特に火山層の産状に関する一般論と記載、応力逆解

砕屑物や火砕岩を記載するためには噴火時

析による古応力復元など岩石コアを現場でのマグマの破砕過程や破砕粒子の運搬定置扱う上で必須となる技術の習得を目指しま

過程を理解することが必要なことを詳しくす。

説明しています。２日目からはコアライブ
ラリーやコア庫に移動し、午前中は各火山（今回は、岩手山、磐梯山、那須岳、伊豆大図１：過去２万年間の海水準（A）、気候変動（グリーンランド氷床コア（B）および西赤道太平洋暖水プール（C）の表層温度変化）、そして今回得られたサンゴ礁サンプルの年代測定結果の一部（D）[Yokoyama et al., 2011 を改変 ]。最終氷期最盛期 (LGM) や氷期の終焉期に起こった急激な気候
変動 (B/A, YD) それに急激な海水準上昇イベント（19ka-Mwp, Mwp-1a, Mwp1b）などをカバーできる可能性がある。

写真 2：産総研コアライブラリーでのコア記載実
習風景
写真 1：スクールで観察した磐梯火山裏磐梯高原コア

7

J-DESC NEWS 20125

■ J-DESC 関連年間活動予定（2012 年1月～2013 年12 月）
月

1月

J-DESCIODP 関連

ICDP 関連●臨時総会＆ミニシンポジウム(1/25 東京大学本郷キャンパス )● #1 SIPCom (1/19-20 ゴア、インド )● IWG+ (1/18-19 ゴア、インド )● ICDP プロポーザル〆切 (1/15)●コアスクール・コア解析基礎コース（3/6-9 高知コアセンター）●コアスクール・コア同位体分析コース（3/10-12 高知コアセンター）●コアスクール・岩石コア記載技術コース（3/19-21 産業技術総合研究所）● Exp. 340(JR) 開始 (3/3-4/17)● Lake Chalco Workshop 2012
● #1 (New) STP 会議 (3/19-22 高知 )(3/4-9 メキシコシティー、メキシコ)● #1 (New) EPSP 会議● ICDP Workshop on Scientific(3/29-30 カレッジステーション、アメリカ)
Drilling of Lake Towuti, Indonesia(3/26-29 バンドン、インドネシア )● SAG 会議 (3/28-31 京都 )その他
●古海洋シンポジウム（1/5-6 東京大学大気海洋研究所）●第 10 回地球システム・地球進化ニュー
イヤースクール(1/7-8 大阪大学豊中キャンパス )2月

3月● IODP プロポーザル〆切 (4/1)● Exp. 343( ちきゅう) 開始 (4/1-5/21)

4月

5月● EGU(4/22-27 ウィーン、オーストリー)● IODP-ICDP Euro FORUM
2012[EGU](ウィーン、オーストリー)● IODP-ICDP Townhall Meeting[EGU] (ウィーン、オーストリー)●平成 24 年度定例会員総会（5/20）● IODP WSプロポーザル〆切 (5/10)●第 5 回 J-DESC タウンホールミーティング ● #2 PEP 会議(5/14-15 エジンバラ、イギリス )6月● Exp. 342(JR) 開始 (6/2-8/1)

7月● Exp. 337( ちきゅう) 開始 (7/6-9/15)●地球惑星科学連合大会 [JPGU](5/20-25 幕張 )●地球掘削科学セッション [JPGU]● EC 会議（6/3-5 バンクーバー、カナダ）● AOG 会議
● AOGS (8/13-17 シンガポール )（8/18-21 ウェリントン、ニュージーランド）

8月
9月● Exp. 338( ちきゅう) 開始(9/19-2013/1/31)

10 月● IODP プロポーザル〆切 (10/1)● Exp. 344 (JR) 開始 (10/23-12/11)●日本地質学会 (9/15-17 大阪 )11月
● Exp. 345 (JR) 開始(12/11-2013/2/10)

12 月

● AGU
(12/6-10 サンフランシスコ、アメリカ)● IODP Townhall Meeting [AGU]● ICDP Townhall Meeting [AGU]※最新のスケジュールについては J-DESC ホームページをご覧ください。

IODP SAS パネル委員情報（2011 年 4 月〜 2012 年 3 月）
■ IODP SAS パネル委員退任者 （敬称略 / 所属は退任当時）■ 代理出席にご協力いただいた方々（敬称略）

SASEC （～ 2011/9）： 荒井章司（金沢大学）

SPC

黒田潤一郎（海洋研究開発機構）
西 弘嗣（東北大学）

SSP

田中明子（産業技術総合研究所）

STP

山本裕二（高知大学）（～ 2011/9）： 加藤憲二（静岡大学）（～ 2011/9）： 北里洋（海洋研究開発機構）（～ 2011/9）： 高橋孝三（九州大学）

SPC（～ 2011/9）： 海野 進（金沢大学）（～ 2011/9）：（副議長）笠原順三（東京海洋大学）（～ 2011/9）： 掛川（～ 2011/9）： 高田武（東北大学）IODP 国際パネルへのご尽力ありがとうございました。

亮（産業技術総合研究所）（～ 2011/9）： 多田隆治（東京大学）（～ 2011/9）： 前川寛和（大阪府立大学）（～ 2011/9）： 山崎俊嗣（産業技術総合研究所）

EDP（～ 2011/9）： 浅沼 宏（東北大学）（～ 2011/9）： 池上 徹（シュルンベルジェ株式会社）（～ 2011/9）： 猪岡春喜（石油資源開発株式会社）（～ 2011/9）： 佐久間澄夫（地熱エンジニアリング株式会社）（～ 2011/9）： 渡辺喜保（東海大学）

STP（～ 2012/3）： 諸野祐樹（海洋研究開発機構）（～ 2012/3）： 坂井三郎（海洋研究開発機構）

SCP（～ 2012/3）： 川村喜一郎（深田地質研究所）（～ 2012/3）： 井内美郎（早稲田大学）

J-DESC Newsletter■ 発行：日本地球掘削科学コンソーシアム ■ 編集：日本地球掘削科学コンソーシアムサポート〒 236-0001 神奈川県横浜市金沢区昭和町 3173-25 海洋研究開発機構 地球深部探査センター内
Tel：045-778-5271 Fax：045-778-5704 e-mail：info@j-desc.org