1995 Fiscal Year Annual Research Report

地殻熱水流動と岩石変質メカニズム

Research Project

Project/Area Number	05232104
Research Institution	Kochi University
Principal Investigator	山崎仲道高知大学, 理学部, 教授 (50036589)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	秋林智秋田大学, 鉱山学部, 教授 (90006669) 木島宣明岡山大学, 地球内部研究センター, 講師 (30033260) 東正治高知大学, 理学部, 教授 (90036583) 井沢英二九州大学, 工学部, 教授 (50037751) 中塚勝人東北大学, 工学部, 教授 (60005345)
Keywords	熱水-岩石相互作用 / 反応シミュレーター / 地下モデル実験 / 溶解-析出 / 岩石変質 / 花崗岩 / 高温岩体 / 地熱抽出寿命計算
Research Abstract	岩石-熱水相互反応によるフラクタル亀裂の化学的・物理的変化が高温岩体からの熱抽出に基本的な影響を与える理由から,研究を立案・実施,本年度における画期的な成果は以下の通りである。 (1)前年度までに開発した地殻内における亀裂内の岩石-熱水相互反応のシミュレーターを使用し,温度,温度分布,流速をパラメーターとした亀裂内の溶解-沈積過程を明らかにした。これらの結果は地熱抽出への展開ばかりでなく,地球化学における鉱物の変質あるいは鉱床学に画期的で情報を提供できる研究方法として重要性をもつ。また非平衡の反応解析としても大きな研究展開が期待できることになる。 (2)天然におけるフラクタル亀裂の例として,鹿児島県の菱刈金鉱床で解析を行い,そのフラクタル性の3次元解釈を行った。この成果は自然界の地殻内亀裂の解釈としては,初めての例であると考えられる。 (3)フラクタル亀裂を制御するための熱水下での閉塞剤の開発としてスメクタイト系の粘土合成を亀裂内で行わしめ,各種温度で自由に固化閉塞させる素材の開発に成功した。この研究成果は,地熱抽出の制御ということで開発されたものであるが,地殻の掘削のあらゆる分野への展開が可能であり,広い応用展開が期待できるものである。 (4)岩石-熱水の250℃条件下でのpH測定装置の開発を行い,計測に成功すると同時に理論計算と一致することを確認した。高温におけるpH測定すら困難であって,その例は超純水の制御として,原子力発電で部分的に開発されてきたものである。流動系でしかも比較的高濃度の岩石溶解物質を含む系での測定は初めてであり,しかもこの結果が理論計算とほぼ一致を見たことから,熱水溶液反応全般への展開および貢献が期待できる。

Research Products
(16 results)

All Other

All Publications (16 results)

[Publications] 土屋範芳: "葛根田地熱地域の火山岩および火山砕屑および石英の熱発光-熱発光地質温度計の予測的研究-" 日本地熱学会誌. 16. 57-70 (1994)
[Publications] 土屋範芳: "岩石断面の割れ目の分布と形状のフラクタル解析" 日本地熱学会誌. 16. 153-171 (1994)
[Publications] N. Tsuchiya: "Kinetics and modeling of perthite dissolution in a hydrothermal acid solution" Proc. 8th Inter. Symp. Water-Rock Interaction. 161-164 (1995)
[Publications] S. Kimura: "A system for flow through experimental studies under load pressure and hydrothermal conditions" Proc. 8th Inter. Symp. Water-Rock Interaction. 87-90 (1995)
[Publications] 王毅: "高温岩石/熱水相互作用シミュレーターの開発" 地熱学会誌. 18. 17-26 (1996)
[Publications] 南部正光: "秋田県皆瀬地熱地域のボーリング試料中の石英の熱発光" 地熱学会誌. 18. 39-49 (1996)
[Publications] 山崎仲道: "流通条件下における岩石/熱水反応系のpH測定" 資源と素材. 111. 903-906 (1995)
[Publications] 東正治: "スメクタイト粘土の混合層構造" 水熱化学実験所報告. 8. 43-47 (1995)
[Publications] 関根亮太: "北部九州,小鹿田-山国金鉱床地域の火山活動・熱水変質作用の時期" 資源地質. 45. 295-302 (1995)
[Publications] Y. Teng: "Effect of Me^<2+> (Me^<2+>=Ni^<2+>,Zn^<2+>) on precipitation reaction in Fe(NO_3)_3-Me(NO_3)_2-HNO_3 solutions" J. Ceram. Soc. Jpn.351-356 (1995)
[Publications] 松尾哲也: "大分県湯布院町湯平地区の熱水変質帯" 九州大学地熱研究報告. 124-134 (1995)
[Publications] 縢永紅: "金属イオン混合溶液中で生成する金属酸化物の複合化の判定" 日本化学会誌. 426-431 (1995)
[Publications] 湯衛平: "水溶液中におけるSiO_2表面でのCd (OH)_2の析出及び反応に関する研究" 日本化学会誌. 266-272 (1995)
[Publications] 湯衛平: "Ca(OH)_2溶液中におけるSiO_2の反応挙動(第2報)-SiO_2ガラスとCa(OH)_2溶液の場合-" 日本セラミックス協会学術論文誌. 167-171 (1995)
[Publications] 土屋範芳: "鉱物の溶解、千田佶編「地球化学反応速度と移動現象」" コロナ社, 78-94 (1996)
[Publications] 土屋範芳: "火成岩の貫入と母岩の熱履歴、千田佶編「地球化学反応速度と移動現象」" コロナ社, 95-109 (1996)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

地殻熱水流動と岩石変質メカニズム

Principal Investigator

山崎 仲道 高知大学, 理学部, 教授 (50036589)

Research Products

[Publications] 土屋 範芳: "葛根田地熱地域の火山岩および火山砕屑および石英の熱発光-熱発光地質温度計の予測的研究-" 日本地熱学会誌. 16. 57-70 (1994)

[Publications] 土屋 範芳: "岩石断面の割れ目の分布と形状のフラクタル解析" 日本地熱学会誌. 16. 153-171 (1994)

[Publications] N. Tsuchiya: "Kinetics and modeling of perthite dissolution in a hydrothermal acid solution" Proc. 8th Inter. Symp. Water-Rock Interaction. 161-164 (1995)

[Publications] S. Kimura: "A system for flow through experimental studies under load pressure and hydrothermal conditions" Proc. 8th Inter. Symp. Water-Rock Interaction. 87-90 (1995)

[Publications] 王 毅: "高温岩石/熱水相互作用シミュレーターの開発" 地熱学会誌. 18. 17-26 (1996)

[Publications] 南部 正光: "秋田県皆瀬地熱地域のボーリング試料中の石英の熱発光" 地熱学会誌. 18. 39-49 (1996)

[Publications] 山崎 仲道: "流通条件下における岩石/熱水反応系のpH測定" 資源と素材. 111. 903-906 (1995)

[Publications] 東 正治: "スメクタイト粘土の混合層構造" 水熱化学実験所報告. 8. 43-47 (1995)

[Publications] 関根 亮太: "北部九州,小鹿田-山国金鉱床地域の火山活動・熱水変質作用の時期" 資源地質. 45. 295-302 (1995)

[Publications] Y. Teng: "Effect of Me^<2+> (Me^<2+>=Ni^<2+>,Zn^<2+>) on precipitation reaction in Fe(NO_3)_3-Me(NO_3)_2-HNO_3 solutions" J. Ceram. Soc. Jpn.351-356 (1995)

[Publications] 松尾 哲也: "大分県湯布院町湯平地区の熱水変質帯" 九州大学地熱研究報告. 124-134 (1995)

[Publications] 縢 永紅: "金属イオン混合溶液中で生成する金属酸化物の複合化の判定" 日本化学会誌. 426-431 (1995)

[Publications] 湯 衛平: "水溶液中におけるSiO_2表面でのCd (OH)_2の析出及び反応に関する研究" 日本化学会誌. 266-272 (1995)

[Publications] 湯 衛平: "Ca(OH)_2溶液中におけるSiO_2の反応挙動(第2報)-SiO_2ガラスとCa(OH)_2溶液の場合-" 日本セラミックス協会学術論文誌. 167-171 (1995)

[Publications] 土屋 範芳: "鉱物の溶解、千田佶編「地球化学反応速度と移動現象」" コロナ社, 78-94 (1996)

[Publications] 土屋 範芳: "火成岩の貫入と母岩の熱履歴、千田佶編「地球化学反応速度と移動現象」" コロナ社, 95-109 (1996)

山崎仲道高知大学, 理学部, 教授 (50036589)

[Publications] 土屋範芳: "葛根田地熱地域の火山岩および火山砕屑および石英の熱発光-熱発光地質温度計の予測的研究-" 日本地熱学会誌. 16. 57-70 (1994)

[Publications] 土屋範芳: "岩石断面の割れ目の分布と形状のフラクタル解析" 日本地熱学会誌. 16. 153-171 (1994)

[Publications] 王毅: "高温岩石/熱水相互作用シミュレーターの開発" 地熱学会誌. 18. 17-26 (1996)

[Publications] 南部正光: "秋田県皆瀬地熱地域のボーリング試料中の石英の熱発光" 地熱学会誌. 18. 39-49 (1996)

[Publications] 山崎仲道: "流通条件下における岩石/熱水反応系のpH測定" 資源と素材. 111. 903-906 (1995)

[Publications] 東正治: "スメクタイト粘土の混合層構造" 水熱化学実験所報告. 8. 43-47 (1995)

[Publications] 関根亮太: "北部九州,小鹿田-山国金鉱床地域の火山活動・熱水変質作用の時期" 資源地質. 45. 295-302 (1995)

[Publications] 松尾哲也: "大分県湯布院町湯平地区の熱水変質帯" 九州大学地熱研究報告. 124-134 (1995)

[Publications] 縢永紅: "金属イオン混合溶液中で生成する金属酸化物の複合化の判定" 日本化学会誌. 426-431 (1995)

[Publications] 湯衛平: "水溶液中におけるSiO_2表面でのCd (OH)_2の析出及び反応に関する研究" 日本化学会誌. 266-272 (1995)

[Publications] 湯衛平: "Ca(OH)_2溶液中におけるSiO_2の反応挙動(第2報)-SiO_2ガラスとCa(OH)_2溶液の場合-" 日本セラミックス協会学術論文誌. 167-171 (1995)

[Publications] 土屋範芳: "鉱物の溶解、千田佶編「地球化学反応速度と移動現象」" コロナ社, 78-94 (1996)

[Publications] 土屋範芳: "火成岩の貫入と母岩の熱履歴、千田佶編「地球化学反応速度と移動現象」" コロナ社, 95-109 (1996)