フィッション・トラック ニュースレター 第１６号 31-33 ２００３年

噴火湾海底堆積物の鉛 210 堆積年代と昭和新山の形成
本多照幸 *・木村賢一郎 **・森本隆夫 ***・鈴木頴介 ****
210

Pb�sedimentary�ages�of�marine�sediments�from�Funka�Bay�and�formation�of�Showa-shinzan
Teruyuki�Honda*，Ken'ichiro�Kimura**，Takao�Morimoto***�
and�Eisuke�Suzuki*****����� 武蔵工業大学原子力研究所，Atomic�Energy�Research�Laboratory,�Musashi�Institute�of�Technology���� 武蔵工業大学工学研究科，Graduate�School，Research�Division�in�Engineering,�Musashi�Institute�of�������� Technology�***��� 財 )�日本分析センター研修・開発部，Research�&�Development�Section,�Japan�Chemical�Analysis�������� Center****�� 水産庁中央水産研究所，National�Research�Institute�of�Fisheries�Science,�Fisheries�Agency**

１．はじめに採取したものである．試料の性状は大部分シ本研究会において，これまで噴火湾海底堆ルト質であった．採取後，同研究所において210

積物に鉛 210� (Pb)� 法を適用し堆積速度を堆積物を液体窒素で冷凍し，2cm 毎にスラ求め，東京湾との比較を通じて，その特徴をイスした．その後室温で解凍し，沸騰しない明らかにしてきた．

ように 105℃で乾燥させ，メノウ乳鉢で粉砕

今回は，噴火湾海底堆積物について，堆積し，ふるいで大きな小石等を取り除き，粒径速度から堆積年代を算出し，特に有珠火山の2mm 以下の区分をγ線スペクトロメトリ用形成との関連を中心に，その可能性について試料とした．

言及する．

表 1 に噴火湾海底堆積物試料の試料量並びに諸データを示す．

２．試料

�

３．実験

本研究で分析に供した噴火湾の海底堆積物
コア試料�( 水深 95m，42o�19"�Ｎ，140o�35"�E)�

本研究では，鉄�(Fe)�およびマンガン�(Mn)�

は，水産庁中央水産研究所が重力式柱状採泥の濃度を機器中性子放射化分析� (INAA)� によ器� ( φ 10cm)� を用いて 1986 年 7 月 15 日にり定量した．また，堆積速度および堆積年代表１．噴火湾海底堆積物試料の試料量並びに諸データ．

31

４．結果および考察
4-1�鉄およびマンガンの特徴
噴火湾試料における Fe および Mn の深度分布を図 1 に示す．図 1 より，両元素とも，特に第 5 層以深で大きな値を示していることが分かる．
4-2�鉛 210 堆積速度および堆積年代
本研究において求められた噴火湾海底堆積物の堆積速度は，0.083g/cm2/y�(0.22cm/y)�
であった．この値は松本ら�(1980)�の 0.06 ～0.22g/cm2/y� ( 平均 0.09g/cm2/y)� とよく一致した．ここで，噴火湾堆積物における過剰 210Pb 放射能濃度の深度分布を図 2 に示す．
図には，最小二乗法で求められる直線およびその傾きから得られる堆積速度を用いて算出した堆積年代も併記した．
図 2 より，噴火湾第 5 層はおよそ 1940 ～1950 年に堆積したことが分かる．噴火湾近図１．噴火湾試料における Fe，Mn の深度分布．

傍に位置し，影響を及ぼす可能性のある有珠火山および北海道駒ケ岳火山のこの時期の活210

は，鉛 210�(Pb)�法を用いて算出した．

動記録には，1943 ～ 1945 年の有珠火山の溶岩ドーム� ( 昭和新山 )� を形成した噴火� ( 火砕流を伴った )，1942 年 11 月 16 日，18 日

3-1�中性子放射化分析
本研究において放射化分析に供した試料の北海道駒ケ岳火山の新火口を形成した噴火�

は，海底堆積物コア試料の上層部 5 層と底層( 降灰を伴った )� がある．特に，有珠火山の部 2 層および中間部 1 層である．

昭和新山を形成した噴火は，噴火湾に直接影

試料は，中性子照射の前に超音波洗浄器を響を及ぼす大規模な噴火であったと考えられ用いて海塩物質を取り除いた後，中性子照射る．
強還元環境下において，鉄�(III)�は S2- と反を実行した．
中 性 子 源 と し て， 日 本 原 子 力 研 究 所 の応し，硫化第一鉄�(FeS)�を生成し，続成過程

JRR-4 を用いた．

を経てパイライト� (FeS2)� を形成する．従って，有珠火山の噴火に伴って大量の硫化水素�
(H2S)� が噴出し，噴火湾に付加されたと推測

3-2�鉛 210 堆積速度および堆積年代の測定
γ 線 の 測 定 に ORTEC の 広 範 囲 エ ネ ル

すると，イオウ�(S)�は鉄�(II)�と結合し，安定，

ギ ー 用 Ge 半 導 体 検 出 器 GMX-15190-P�

難溶性であるパイライトが大量に生成したと(1332keV における半値幅 1.9keV，相対計考えられる．その結果，続成作用により第 5数効率 20.4%)�を使用した．

層以深の堆積物中に難溶性であるパイライト

試 料 の 測 定 は， 全 コ ア を 個 別 に U-8 容が蓄積されて，堆積物中の鉄の濃度は増加し

器 に 充 填 し， 各 々 8000 秒 行 っ た． 検 出 し
た 核 種 は，

210

Pb� (46.5keV)� お よ びたと推論できる．

214

Bi�

マンガンはパイライトのような安定な鉄硫(609.3keV)�であった．

化物中に取り込まれ，共沈する可能性が指摘されており，噴火の影響を受けた堆積物中で32

図２．噴火湾における過剰 210Pb 放射能濃度深度分布と堆積年代．

は，鉄と同様の挙動� ( 深度分布 )� を示すと考50 年と求められ，その年代は有珠火山の噴えられる．しかし，マンガンは火山の降灰な火により昭和新山が形成された 1943 ～ 45

どにより，表層に濃集，固定されていくこと年と一致した．このことより，噴火湾の第 5も考えられ，噴火の直接的な影響による増加

層以深の鉄およびマンガン濃度の上昇は，有の可能性もある．

珠火山の噴火の影響を反映している可能性が何れにせよ，噴火湾第 5 層の堆積が有珠火ある．

山等の噴火と年代的な一致を見たことを考慮すると，同湾第 5 層以深で認められる鉄およ文献びマンガンの濃度上昇は噴火の影響を反映し

本 多 照 幸， 日 本 海 水 学 会 誌，54� (5)，348-359�(2000)．
本多照幸，木村賢一郎，森本隆夫，鈴木頴介，
フィッショントラック ニュースレター，
第 15 号，40-42�(2002)．
山崎秀夫，合田四郎，近畿大学環境科学研究
所研究報告，第 15 号，33-41�(1987)．
星加 彰，中国工業技術試験所報告，No.�ている可能性が十分ある．しかしながら，同湾第 5 層でのバウンダリーが別の要因により形成された可能性もあり，今後イオウの分析などを通じて明らかにしていく予定である．

５．おわりに本研究により，以下の知見が得られた．

30，11-20�(1988)．
加藤義久，南秀樹，月刊�海洋 / 号外，No.�8，155-163�(1995)．
松本英二，富樫茂子，J.� Ocenogr.� Soc.� Japan,�35，261-267�(1980)．

� ( １)� 噴火湾第５層� ( 堆積深度 8 ～ 10cm)�
以深では，上層部に比べて Fe および Mn 濃度が明らかに高い値を示した．
� ( ２)� Fe および Mn の濃度上昇が見られた
噴火湾第 5 層の堆積年代はおよそ 1940 ～33