背弧海盆海底熱水系における微量元素の濃集・分散メカニズムの解明

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04640744
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 鹿園 直建 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (10011751)
• Keywords: 水-岩石相互作用 / 物質移動メカニズム / 沈殿 / 流動 / 熱水系 / 背弧海盆 / 黒鉱鉱床 / 地球化学サイクル

Research Abstract

背弧海盆熱水系の例としてマリアナ海盆の熱水性鉱床と日本の黒鉱鉱床地域を研究対象とした。マリアナ鉱床Tはチムニーの鉱物学的・地球化学的研究を行った。特にシリカ,硫酸バリウムのチムニー内の分布と沈殿メカニズムを明らかにした。例えば,沈殿・流動モデル,及び沈降-分散モデルにもとづいた鉱物分布の特性を明らかにした。黒鉱鉱床のチムニーについても同様の研究を行った。黒鉱鉱床地域の変質帯の研究を行った。例えば,変質岩の主成分,微量成分分析を行った。この黒鉱鉱床地域の変質岩の主成分分析結果と海嶺・変質玄武岩の主成分分析値を比較し,両地域の相異と類似点を明らかにすることできた。微量成分分析については,黒鉱鉱床地域の変質岩の希土類元素分析を行なっている。その結果,熱水系の初期から後期にかけての変化がわかった。黒鉱鉱床地域については、この他に炭酸塩鉱物などの分布,分析に関する研究を行なっている。以上の研究をくみあわせ,背弧海盆熱水系の進化を明らかにしつつある。これらの背弧海盆や海嶺の熱水系の水/岩石反応に関する研究を通し,水/岩石反応の海洋や大気への影響を定量的に評価している。例えば,CO_2,As,Hgなどの揮発性元素,微量成分のグローバルな地球化学サイクルについての考察を行っている。この手法は物質移動メカニズムを問わないものであるが,この他に熱水系における物質移動メカニズム(反応,流動,拡散)をもとにしたシミュレーションを行った。

Research Products

• [Publications] N‐Shikazono H.Honma and M‐Nakata: "Dissolution of gold in hydrochloric acid solution at 150℃" The Hiyoshi Review of Natural Science. No.11. 1-4 (1992)
• [Publications] N‐Shikazono and M‐Shimizu: "Associated metals in vein‐type deposits in Japan:Interpretation Using HSAB princible" Canadian Mineralogist. 30. 137-143 (1992)
• [Publications] 鹿園直建: "黒鉱鉱床および海嶺熱水性鉱床の生成モデル" 資源地質. 42. 331-337 (1992)
• [Publications] 鹿園直建: "地球システム科学,鉱床学,資源環境問題." 資源地質特別号. 13. 16-22 (1992)
• [Publications] 鹿園直建: "海水中のヒ素の地球化学バランス" 地球化学. 27. 135-140 (1993)
• [Publications] N‐Shikazono and T.Nagayama: "Origin and depositional mechanism of the Hishikaa gold‐quartz‐adularia mineralization" Resource Geol.Special Zssue. No.14. 47-56 (1993)
• [Publications] 鹿園直建: "地球システム科学入門" 東京大学出版会, (1992)