国立极地研究所（现隶属于米乐m6官方网站）的特聘研究员羽田由纪、菅沼雄介副教授、茨城大学冈田诚教授、北村贵宏）的研究小组对千叶县市原市的地层进行了分析，地质时期“千坂纪”由此得名，结果表明：在最近的一次地磁反转（松山-布伦地磁反转）期间，地磁场不稳定了大约 20,000 年。这一结果预计将有助于阐明地磁反转机制。
由大小相同但符号相反的磁荷产生的磁场，如条形磁铁的北极和南极，称为偶极子磁场，地球当前的磁场通常可以认为是偶极子磁场。地球偶极子磁场的方向过去曾多次反转，最近一次的反转被称为“松山-布伦地磁反转”，发生在大约77万年前。地球的磁性是由地球内部的对流引起的发电机动作（注1），但详细的发生机制和地磁反转的机制尚未阐明，日本国内外多个研究小组正在利用超级计算机进行发电机模拟研究。
由沉积岩和熔岩组成的地质地层在形成时记录了地磁信息（古地磁）。因此，通过考察地质地层中记录的古地磁，我们可以了解地磁反转的过程。详细的古地磁记录可以提高发电机模拟的准确性，并有助于阐明地磁反转的机制。
迄今为止，地质时期名称“赤巴阶”所源自的地质层``千叶综合体部分（千叶县市原市，图1，注2）”报道了松山-布伦地磁反转前后地层的古地磁方向和古磁强度记录。但由于尚未对千叶杂岩段的部分地层进行古地磁分析，松山-布伦数万年地磁反转的“全貌”尚未明确。
图1：养老河上游河段，千叶复合河段的一部分
在这项研究中，我们对千叶复杂剖面的养老田渊剖面和养老川剖面上方的地层进行了新的古地磁分析（图2），并获得了松山-布伦地磁反转的连续而详细的古地磁记录。我们还得到了养老田渊剖面中松山-布伦边界的地层位置在白尾火山灰层上方 16 m 的结果。
图 2：Yoro Tabuchi 部分的采样。拍摄于2019年6月19日。左：将特殊的指南针插入钻孔中，以测量样本卡在地层中时的方向。以上是特聘研究员羽田由纪。下面是合著者 Takahiro Kitamura。右：使用电钻进行钻孔的样品。用钻头挖出圆柱形凹槽，用附有管子的指南针测量样品的方向，然后取出圆柱形岩石样品。
包括这一结果，千叶复合剖面中其他地层所确认的松山-布伦边界的位置与在田渊地区钻探的钻孔岩芯的位置非常吻合，我们估计它们的平均年龄为772,900年前（±5400年）。此外，通过将新的古地磁数据与之前的数据相结合，我们构建了从79万年前到75万年前4万年以来古地磁方向和古地磁强度连续记录的完整图景。结果表明，松山-布伦地磁反转前后至少2万年的时间里，偶极子磁场（非偶极子磁场）以外的磁场成分比偶极子磁场更强，地磁处于不稳定状态（图3）。这一结果有望作为发电机模拟的基础数据来阐明地磁反转的机制。
未来，通过以与古地磁分析相同的时间分辨率分析地质地层中所含海洋微生物和花粉化石的类型和数量，将有可能阐明地磁反转对环境和生物的影响。
图 3：松山-布伦地磁反转前后的古地磁记录。先前对千叶复合材料截面的研究和本研究获得的数据进行了整合。左：地磁极的明显运动。彩色圆圈表示地磁极偏离旋转轴北极或南极的年份。右：相对古地磁强度和视地磁极纬度。彩色圆圈对应于左侧的地图。
已出版的杂志：地球和行星科学的进展
标题：日本中部千叶复合剖面中松山-布伦赫斯地磁反转的完整序列
作者：
Yuki Haneda（产业技术综合研究所地质信息研究部平原地质研究组特别研究员/原所属国立极地研究所地圈研究组特聘研究员）
冈田诚（茨城大学理学院教授）
Yusuke Suganuma（国立极地研究所地圈研究组副教授/高等研究大学极地科学系副教授）
Amahiro Kitamura（茨城大学研究生院理工学研究科硕士课程）
DOI：101186/s40645-020-00354-y
论文发表日期：2020 年 9 月 1 日（德国时间）
这项研究得到了 JSPS 科学研究补助金（JP16H04068、JP17H06321、JP19H00710）的支持。我们还得到了国立极地研究所的项目研究基金（KP-7、KP301）和东京地质学会的调查和研究补助金的支持。