名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXIV, 2013003

モンゴル・フプスグル湖湖沼堆積物の Post・IRIRSL 年代測定

Post‑IRIRSLdatingofsedimentsfromLakeHovsgol, Mongolia
伊藤一充戸・Ge'Off Dul1町 2 ・長谷部徳子 3 ・荒井章司 4 ・中村俊夫 1 ・柏谷健二 3Kazw
niIt'Oペ G回ffD叫I町 2， N'Orik'
OHasebe3, Sh'Oji Arai', T'Oshi'
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K白羽 i Kashiw
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1 名古屋大学年代測定総合研究センター
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fGeography 阻dE紅白 Science， Aberystwy也 University

3 金沢大学環日本海域環境研究センター
4 金沢大学理工学域自然システム学系'C阻t町 f'Or Chr'On'OI'Ogica1Research, Nag'OyaUniv
ersity2Insti旬te 'OfG回graphy 姐dE紅白 Science， Aberystwy也 UniversityInstitute'OfNatureandEnv
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fScien白血dEngi即位泊og， K皿azawa Univ田sity'Cor，阿'sponding author:kazumi‑i@nendaionagoya‑uoacjpAbstracth 由is s同d抗出e p'Ost‑IRIRSL(pIRIR)procedurewasappliedt'O也ep'Ol戸凶nera1 finegr
ainedsedimentsl 'Of bfr'Om LakeKbuvsgul(H'Ovsg'OI) , M 'Ong'Olia, andtheseageswerec'O
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las14 C 伽出，g.
Keywords:p副会lR IRSLdating, Bul
k14C, polymineralρne grain, Lakesediment, LakeHovsgol
はじめにモンゴル・フブスグル湖は，流出河川がーっという準閉塞湖であるため，堆積物の保存状況がよく，連続した気候変動の記録を追った研究が多くなされてきた (e.g.， Kashiwayaeta1., 2010).しかし，年代決定においては湖底堆積物に有機物が非常に少ないこともあり、 14 C 年代測定で用いるための植物遺体もほとんどなく，全有機炭素 (B叫k 試料)を用いた 14C 年代測定が一般的である (e.g. ，N制 et a1., 2005). B叫k 試料を用いて出された 14C 年代は'Oldcarbon の効果があるため，植物遺体ほどの確度・精度を持っていない.そのため，他の方法による年代と組み合わせることで，適当な年代軸を構築することができる.本研究では，近年発展が著しいルミネッセンス年代測定法をこの試料に適用し， B叫k 14C 年代と比較・検討することで古環境復元のための年代軸を構築する足がかりとした.

分析試料
年代測定用試料は， 2009 年にモンゴル北西部ロシア国境付近にあるフプスグル湖から得られたドリルコア HDP09 (61m) の上部 4m より数点得た(図1).環境変動解析については， lcm 間隔で− 52 −

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分取したコア試料を 2-4cm おきに粒度分析と塩酸可溶物量羽田l 定を行った
表 1

分析方法(処理・分析}
ノレミネッセンス法においては，青色光で励起

Post‑IRIR乱測定手順

する従来の石英の OSL 法に比べて，長石の IRSLSte
p Treat皿lentObserved

法出丘町吋凶m叫叫ed luminesc明田)の方がより古1

Givendose

い試料の年代測定もできる方法であるとされてき2た (e.g. ， Buyla町t eta1., 2007) しかし，長石におい3ては a且omalous fadi且g と呼ばれる堆積中に年代が4Preheat(250ρC for60s)
0IRSLfor100sat50
CLxQRSL50)0IRSLfor100sat225
C Lx(pIRIR躍。

若返る現象が報告されたことにより，その現象の5Givent疋st dose補正が可能である若い試料にしかこの方法は適用6できないとされ，石英が含まれていて，かつ 10 万7oPreheat(250Cfor60s)
0IRSLfor100sat50
Cτ'x QRSL50)

年よりも若い試料については石英の OSL 法を利用

80IRSLfor1008at225Cτ'x (pIRIR目。

することが一般的であった.近年， Thomsenetal.

9Returnto1(2008) により長石の IRSL シグナルの中でもフェーディングしにくい成分 (Post-IR IRSL) が提案されたことで，再び長石の IRSL が注目されるようになり，石英の OSL 法では測定できなかったより古い年代域(-数十万年)の年代測定へ向けた基礎研究がなされるようになってきた (e.g. ， Buylaerteta1., 2009; 百riel et 乱， 2011a;2011b). 本研究では，将来的には 14C 法の測定限界である 5 万年を超えた年代を持つ試料の分析も考えているため，このPost‑IRIRSL (pIRIR) 法によってルミネッセンス年代を求める.
ルミネッセンス法で用いる分析試料は，

Icm x lcm x 4cm のステンレスチューブを半割したコアに差し込むことで採取し，暗室内で光曝面を除去した.乾燥させ含水率を求めた後，塩酸・過酸化水素処理を行い，最後に水簸法により粒径を 4-11 問1 に揃えた (polynrinera1 finegr阻臨也od).

Img/disc の試料をアセトン中で溶いた後にアルミニウムディスクに塗布し，Ri阻 TUOSL reader(DA-IO) により分析を行った.なお，光学フィルターは Corning7-59 ， Scho壮 BG39 ， GG400 の 3つを組み合わせて用いた. Lowicketal.(2012) 等を参考にした Sing1e-a1iquot 田genera世田-dose (SAR)法による本研究の pIRIR 測定手順は表に記す(表1).なお， Doserecoverytest については，試料をHön!eSOL2 にて 1 時間人工光曝させた後，決まった量のP線を照射し，分析した.年代測定試料と同じ深さから得られた光曝した試料については，乾燥させた後に lto etal. (2009 , 2011)に従い XRFと LA-ICP-MS 分析により 23' U • 23"
u.2町五・ 87Rb' K 濃度を求め，変換係数を用いて年間線量を算出した.

全有機炭素 14 C 年代で用いる分析試料は，湿潤試料を l.2N 塩酸で十分に洗浄して炭酸塩鉱物を完全に除去した後に蒸留水で洗浄し，乾燥させた.これを約 100伽ng の CuO とともにガラス管内に封入・加熱 (850 C， 4h) し， CO 2 に変換した.ガラス管内の気体を真空ラインに導入し，エタノー

0000ル(ー 100 C) ・ n-ベンタン(ー 129 C) ・液体窒素(ー 1 96 C) などの冷媒を用いて∞2 の精製を行った.

その後，鉄触媒を用いた水素還元によって CO2 からグラファイトを調製した (650 0 C， 6h).得られたグラファイトについては，名古屋大学年代測定総合研究センタータンデトロン加速器質量分析計(オランダ， HVEE 社製)によって 14C 年代を測定した.同位体分別効果の補正には，加速器質量分析計によって測定された 13cl2c 比を用いた.最後に，校正曲線IntCa1 (Rein3ereta1., 2009) によって， 14C 年代を暦年代に換算し， pIRIR 年代と比較した.

− 53 −

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03<J)品3川(泊 02川副JAe

ベノ-lm4町scdC
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t6ω4(eZ5S11悶マf05 10 15 20 25nυ。

実験条件決定のため，表 1 で示GAge(ka)

3結果・考察。

0したプレヒート 250 C. 測定 225 C0(250/225C)の他に 3 つの条件
000(280/250 C ・ 300/270 C • 320/290C)

100において，プレヒートテスト・ doserecov
erytest ・フェーディングテストを行った.実験の手順・結果の詳細はここでは省き，Itoetal. (in(Eυ)

200‑'=0.

ωL一。

preparation) に載せる.本研究で利用する pIRIR225 法は .

Buylaぽt etal.

300

明回(2009) 等で示されたようなフェーディングしにくいシグナル安定性を示しため，補正なしで年代を出せる400ことがわかった.

本研究の年代結果を図 l に載せる.

B叫k 14C 年代については，表層から 230cm までと 246cm から 298cm は徐々に古くなっていく傾向
だが， 230-246cm 聞と 298 ‑378cm 聞において逆転が見られる. 1 セクション 3m のコアリングにおいて，約 2 .5m 地点での若い試料の混入は考えにくいため， 246cm と 378cm の試料の年代が真の年代と離れていると言うより，むしろそれより浅部の試料がより old carbon の影響を強く受けていると考えるのが妥当である.一方， pIRIR225 年代についても 20 -140cm 聞に逆転が見られる.この試料についてはフェーディングの可能性がないため，深部の試料の年代がより若く算出されたと言うよりも B叫k 14C 年代と同様に浅部の試料の年代がより古く出たと考える.古く出る可能性としては，湖底に元々存在していた古い堆積物が光に曝されることなく再堆積したことが考えられる.またB叫k 14C 年代においては，他の 9 点よりも適当な年代を示すと恩われる 2 試料についても oldcarboneffect は存在するはずであり， pIRIR225 年代においては，浅部 2 試料に比べて適当な年代を示すと恩われる 5 試料についても圧密による含水率の減少があるはずである.よって，真の年代が取りうる範囲は B叫 k 14C 年代よりも若く，かつ pIRIR225 年代よりも古い，斜線部になる.
今回は 14C 年代との対比によって年代軸を構築したが， 5 万年よりも古い地点においては他の年代測定法と比較するなどして適当な年代軸を決める必要がある.
謝辞

本研究は，文部科学省科学研究費補助金(特別研究員奨励費，課題番号: 22・3600， 24・ 810，伊藤一充;基盤研究 (A) ，課題番号: 21253002，研究代表者:柏谷健二)の援助を受けて行われたものである.また，モンゴル・ロシア・韓国・日本におけるダラハド・フブスグル掘削メンバーには，

DDPIO‑3• HDP09 両コア試料の掘削・分取において大変お世話になった.記して感謝する.
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日本語要旨

モンゴル・フブスグル湖湖沼堆積物に PO時IRIRSL 年代測定を適用し， B叫k 14C 年代と比較した.双方の年代値は一致することはなかったが，双方が潜在的に抱える問題点を考慮することで，困難な試料であっても適当な年代軸を構築できることが明らかとなった.

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