2019 Fiscal Year Research-status Report
銅同位体を用いた海底熱水鉱床の形成機構に関する研究
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19K03985
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
池端 慶 筑波大学, 生命環境系, 助教 (70622017)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 海底熱水鉱床 / 銅同位体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海底熱水鉱床は、有用元素が熱水溶液から沈殿、濃集して形成されると考えられているが、有用元素の起源や濃集機構に関しては、未だ良く分かっていない。海底熱水鉱床に広く存在する銅の安定同位体組成は、銅鉱床の成因の解明に有効な指標である。本研究では、海底熱水鉱床試料に含まれる銅の安定同位体組成を高精度で測定し、海底熱水鉱床の形成機構を探ることを目的とする。本年度は、沖縄トラフのいくつかのサイトで採取されたコア試料（塊状硫化鉱物、脈石鉱物、粘土鉱物、軽石など）中の銅鉱物や関連鉱物の種類や形態学的特徴などを実体顕微鏡、反射金属顕微鏡、Ｘ線マイクロアナライザー、顕微ラマン分光装置などを使用して確認した。その結果、上記塊状硫化鉱物、脈石鉱物、粘土鉱物試料中に含まれる主な銅鉱物は、黄銅鉱であり、その他に微量であるが砒四面銅鉱などを含むことが分かった。黄銅鉱は、単独で産することは稀であり、多くは黄鉄鉱、閃亜鉛鉱、方鉛鉱などの他の硫化鉱物と密雑している。一部の黄鉄鉱粒子の中には、長径数ミクロン程度の微細な黄銅鉱がインクルージョンとして存在していることも確認した。軽石試料中には、現時点で銅硫化鉱物を確認することができなかった。
その他に、本年度導入した試料粉砕機の粉砕条件の検討も行い、塊状硫化鉱物、脈石鉱物、粘土鉱物、軽石試料の最適な粉砕時間などを決定した。また、銅鉱物の高精度銅同位体組成分析法を確立するために使用する天然銅硫化鉱物試料の収集と同定を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、計画通りに海底熱水鉱床の塊状硫化鉱物や関連する脈石鉱物、粘土鉱物、軽石試料中の銅濃集鉱物などの基本的な岩石・鉱物学的記載を行い、それらの特徴について把握することができた。また、本年度導入した試料粉砕機の各試料に対する最適な粉砕条件の選定も完了した。さらに、次年度から行う計画の、多重検出器型質量分析計を使用した高精度銅同位体組成分析法を確立するために必要となる、天然の銅硫化鉱物試料に関して、一部であるが収集と同定をすることできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、本年度に記載を行った沖縄トラフの海底熱水鉱床試料に加え、他の地域の海底熱水鉱床試料の岩石・鉱物学的記載を実施する。また、様々な銅濃集鉱物に対する高精度銅同位体組成分析法を確立するために、事前に標準試料や収集した天然の銅硫化鉱物試料などを使用して、分析条件の設定を十分に行い、分析精度と分析確度とを把握する予定である。その後、高精度銅同位体組成分析法を記載が終了した海底熱水鉱床試料に適応する計画である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）による影響を勘案し、予定していた共同研究者との研究打ち合わせなどを中止したため、国内旅費の使用が減り、次年度使用額が生じた。次年度使用額の使用計画としては、共同研究者との研究打ち合わせのための旅費などに充てる予定である。
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