海水-玄武岩相互作用に伴うホウ素とリチウムの同位体分別

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06640636
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 千葉 仁 九州大学, 理学部, 助教授 (30144736)
• Keywords: 海水 / 玄武岩 / 熱水 / 中央海嶺 / ホウ素 / リチウム / 同位体分別

Research Abstract

熱水反応装置を用いた海水と玄武岩の相互作用の実験を行った.実験を行った温度は,150℃と300℃である.反応に用いた海水は沖縄トラフで採取された表面海水であり,玄武岩は伊豆大島の玄武岩(地質調査所,標準岩石試料JB-2)の粉末を用いた.反応装置から任意の時間に系の温度・圧力条件を乱すことなく熱水を抽出することのできるデヤクソン型反応装置を用いて,加熱された海水と玄武岩の反応をモニターした.熱水のpHと主要化学組成の時間変化は,従来行われている実験的研究とほぼ同じであった.また,pHと主要化学成分の濃度の範囲も,従来の実験的研究の範囲に入ることが明らかになった.この結果,海水・玄武岩相互作用が従来と行われた研究と同様に進行しており,ホウ素とリウチムの同位体分別を測定できる標準的試料が得られことが明らかになった.150℃の実験の熱水中のホウ素濃度は,従来の研究からいわれていた150℃という低温では熱水中のホウ素が変質鉱物に取り込まれて熱水中から除去されるという挙動を示さず,熱水中で増加していることが明らかになった.これは,変質鉱物の生成が非常に遅い過程であるためか,実験に用いた伊豆大島の玄武岩が通常の海洋底の玄武岩に比べて高濃度のホウ素を含むためと考えられるが,今回得られた,新たな知見である.ディクソン型熱水反応装置の実験と平行して行ったコンタミネーションを避けて同位体比測定用の試料を得るためのコールドシール型熱水反応装置を用いた実験により,同位体比測定用試料が得られており,同位体比の測定を残すのみとなっている.また,大西洋と太平洋の中央海嶺の海底熱水系から,天然に結果を適用するための熱水とボーリングコア試料,オマーンのオフィオライト岩体の試料が本研究と平行して採取された.

Research Products

• [Publications] Chiba,H.: "Chemical Modeling of Seawater-Rock Interaction: Effect of Rock-type on the Fluid Chemistry and Mineral Assemblage." Biogeochmical Processes and Ocean Flux in the Western Pacific. 469-486 (1995)
• [Publications] 益田晴恵: "TAGマウンドにおける熱水変質鉱物の分布と化学組成" JAMSTEC深海研究. 11. 111-124 (1995)
• [Publications] Gamo,T.: "In situ flow-through analysis of dissolved silica over the TAG hydrothermal mound, Mid-Atlantic ridge." JAMSTEC J. Deep Sea Research. 111. 103-110 (1995)
• [Publications] Nakashima,K.: "Hydrothermal mineralization in the Mid-Okinawa Trough." Biogeochmical Processes and Ocean Flux in the Western Pacific. 487-508 (1995)
• [Publications] Humpris,S.E.: "The internal structure of an actire seafloor massive sulphide deposit." Nature.377. 713-716 (1995)