2019 Fiscal Year Annual Research Report
Arsenic and its transformation of chemical form in the cycle of crust and hydrosphere
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17H01863
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
中屋 晴恵 (益田晴恵) 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70183944)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三田村 宗樹 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00183632)
中村 英人 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特任講師 (00785123)
奥平 敬元 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20295679)
篠田 圭司 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40221296)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ヒ素循環 / マグマ性流体 / 水蒸気噴火 / 海底熱水系 / 付加体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は地殻と水圏でのヒ素の循環を明らかにすることを目的として計画したが、今年が3年計画の最終年度である。
四国の四万十帯と三波川帯で行った付加体堆積物中のヒ素の挙動に関して、分離した石英脈の分析結果から、緑泥石帯（400℃程度）までは脱水に伴うヒ素の流体への移動はないことを確認した。また、丹波帯の分析結果と合わせて、海底熱水鉱床は深海底堆積物に由来する付加体中でのヒ素の供給源として重要である。
大阪平野の堆積物中で、後背地からの砕屑性粒子を起源とするヒ素が海成粘土層に濃縮されていることを確認した。火山灰を含む砕屑性粒子はヒ素を長距離運搬するメカニズムとして重要である。大阪平野での研究成果は、生活の場である都市域の土壌地下水汚染の原因推定の根拠となるものであり、応用的な観点から論文として公表した。
2018年4月に霧島連山硫黄山で水蒸気噴火が発生したことから、海洋地殻からマントルを通じて島弧地殻へのヒ素のリサイクルを考察する好機と捉え、マグマ性流体を通じたヒ素を追跡する調査地域をここに設定した。継続調査により、ヒ素は塩化物イオンと調和的に挙動していることを確認した。ヒ素はイオウと親和性が高いが、マグマ性流体中では、揮発性が高いイオウとは必ずしも調和的ではない。本研究のために設置したHPLCを既存のICP-MSに接続して熱水中のヒ素の形態分析を行った。熱水中では亜ヒ酸として挙動するが、熱水だまりで急速に酸化されてヒ酸が生成し、その一部はモノチオヒ酸となること、熱水が天水にわずかに混入する山体の地下水中で生物活動に伴うヒ素の有機化が起こることを明らかにした。マグマ性流体中のヒ素に関する研究はほぼ終了し、論文をまとめるための準備を進めている。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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