Application of small-scale analysis of oxygen isotope to hydrothermal ore deposits

• Project/Area Number: 24540508
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: HAYASHI KEN-ICHIRO 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40124614)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2012: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 熱水鉱床 / 酸素同位体比 / 硫黄同位体 / 沸騰 / 鉱石組織 / 深部流体 / 酸素同位体 / シリカシンター

Outline of Final Research Achievements

Oxygen and sulfur isotope data of ore and gangue minerals occurring in hydrothermal deposits can be used to estimate origin of ore-forming solution and precipitation mechanisms. Oxygen and sulfur isotope data obtained in this study suggest following conclusions. Origin of geothermal water of Osorezan geothermal field is mixture of high-temperature volcanic gas and meteoric water. Fluid boiling and mixing with meteoric water was principle mechanism for formation of low-sulfidation style epithermal gold deposit at the Hishikari mine. Origin of sulfur of seafloor hydrothermal deposit at the Bayonnaise knoll is sulfate ion dissolving in seawater.

Research Products

• [Journal Article] Mineralogy, sulfur isotope and fluid inclusion studies of hydrothermal ore at the Hakurei deposit, Bayonnaise knoll, Izu-Bonin arc (2014)
  • Author(s): Watanabe, S. and K. Hayashi, K.
  • Journal Title: Resource Geology Volume: 64 Issue: 2 Pages: 77-90
  • DOI: 10.1111/rge.12029
  • NAID: 40020040989
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxygen isotope study of silica sinter from the Osorezan geothermal Field, northeast Japan (2013)
  • Author(s): Hayashi, K.
  • Journal Title: International Journal of Geosciences Volume: 10 Issue: 10 Pages: 1438-1446
  • DOI: 10.4236/ijg.2013.410141
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lithium-strontium isotope and heavy metal content of fluid inclusions and origin of ore-forming fluid responsible for tungsten mineralization at Takatori mine, Japan (2013)
  • Author(s): Masukawa, K., Nishio, Y. and Hayashi, K.
  • Journal Title: Geochemical Journal Volume: 47
  • NAID: 10031190251
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Geochemistry of deep sea sediments at cold seep sites in the Nankai Trough: Insights into the effect of anaerobic oxidation of methane. (2012)
  • Author(s): Sato, H., Hayashi, K., Ogawa, Y. and Kawamura, K.
  • Journal Title: Marine Geology Volume: 323-325 Pages: 47-55
  • DOI: 10.1016/j.margeo.2012.07.013
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 放射光による単一流体包有物の化学分析、熱水鉱床への応用 (2015)
  • Author(s): 林謙一郎
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合合同大会
  • Place of Presentation: 千葉、幕張メッセ
  • Year and Date: 2015-05-25
  • Invited
• [Presentation] アタカマ塩湖周辺に分布するイグニンブライトについて、高濃度リチウムかん水との関連 (2014)
  • Author(s): 橋本崇史・林謙一郎
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: 熊本、熊本大学
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 菱刈鉱山祥泉５脈の鉱石組織 (2014)
  • Author(s): 熊谷智典・林謙一郎
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: 熊本、熊本大学
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] ZnS鉱物の産状からみたセルビアLece鉱床の鉱化作用 (2014)
  • Author(s): 岩崎 晃・林謙一郎・金田博彰
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: 熊本、熊本大学
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 合成流体包有物の冷却実験によるH2O-CO2系流体の低温での挙動 (2014)
  • Author(s): 熊谷智典・寺門克弥・林謙一郎
  • Organizer: 資源地質学会
  • Place of Presentation: 東京、東京大学
  • Year and Date: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [Presentation] 菱刈鉱床祥泉５脈含金石英脈の鉱石組織および熱水の沸騰との関連 (2013)
  • Author(s): 熊谷智典・林謙一郎
  • Organizer: 資源地質学会
  • Place of Presentation: 東京、東京大学
• [Presentation] アタカマ湖周辺に分布する火山岩類について：高濃度リチウムかん水との関連 (2013)
  • Author(s): 橋本崇史・林謙一郎
  • Organizer: 資源地質学会
  • Place of Presentation: 東京、東京大学
• [Presentation] 蛇紋岩の風化によるニッケルの濃集：フィリピン・パラワン島Rio Tubaラテライト型ニッケル鉱床の例 (2013)
  • Author(s): 林謙一郎・清水公輔
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: つくば、筑波大学
• [Presentation] Lace鉱床、セルビア共和国のメタロジェニーにおける位置付け (2013)
  • Author(s): 岩崎 晃・林謙一郎・金田博彰
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: つくば、筑波大学
• [Presentation] アタカマ湖周辺に分布する火山岩類と高濃度リチウムかん水との関連 (2013)
  • Author(s): 橋本崇史・林謙一郎
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: つくば、筑波大学
• [Presentation] LA-ICP-MS法、SXRF法による岐阜県苗木鉱化帯の熱水進化の解明 (2012)
  • Author(s): 吉江雄太・林謙一郎・坂口綾・星野健一・高橋嘉夫
  • Organizer: 資源地質学会
  • Place of Presentation: 東京、東京大学
• [Presentation] 伊豆ー小笠原弧ベヨネーズ海丘白嶺鉱床の鉱化作用 (2012)
  • Author(s): 渡邊翔太・林謙一郎
  • Organizer: 資源地質学会
  • Place of Presentation: 東京、東京大学
• [Presentation] 茨城県北富田のめのう鉱脈について：ラマン分光による研究 (2012)
  • Author(s): 金野理和・吉江雄太・渡邊翔太・林謙一郎
  • Organizer: 資源地質学会
  • Place of Presentation: 東京、東京大学
• [Presentation] Mineralogy and geochemistry of Hakurei sulfide deposit, Bayonnaise knoll caldera, Izu-Bonin arc. (2012)
  • Author(s): Watanabe, S. and Hayashi, K.
  • Organizer: Geological Society of America
  • Place of Presentation: シャーロット、米国
• [Presentation] 伊豆ー小笠原弧ベヨネーズ海丘白嶺鉱床の鉱物学的・地球化学的研究 (2012)
  • Author(s): 渡邊翔太・林謙一郎
  • Organizer: 日本鉱物科学会
  • Place of Presentation: 京都、京都大学