2010 Fiscal Year Annual Research Report
花崗岩深部地下水に対する流体包有物組成の影響に関する研究
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20340149
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
黒澤 正紀 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (50272141)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹 公和 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (20312796)
小松原 哲郎 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (10195852)
安間 了 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (70311595)
辻村 真貴 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (10273301)
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| Keywords | 流体包有物 / 微量元素 / 花崗岩 / PIXE / ICP-MS / 地下水 |
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| Research Abstract |
本年度は、対馬岩体内部の流体包有物の分布と組成変化を検討するため、岩体内部の晶洞と石英脈および周辺鉱脈の石英中の流体包有物のPIXE分析を実施した。対馬花崗岩体の石英は多量の多相包有物・気相包有物・2相包有物、少量の希薄2相包有物とCO2包有物を含み、このうち前3者の組成を分析した。また、LA-ICP-MSによる包有物の微量元素分析の予備実験も行った。分析の結果、晶洞の多相包有物は平均で約25wt%のCl・約1-5%のK・Ca・Mn・Fe、数百～数千ppmのBa・Zn・Pb・Br、200-700ppmのCuとRb、百ppm以下のSr・Geを含んでいた。岩体内石英脈の多相包有物は晶洞よりもFe・Cu・Baが高く、鉱床石英脈のものは晶洞よりZn・Pb・Brが高い。これらの元素濃度の多くはCl濃度に正比例し、多くの元素同士でも正の相関を示す。但し、晶洞・岩体内石英脈・鉱床石英脈の元素濃度相関の傾向は異なっており、流体の形成条件の違いを示唆する。晶洞の2相包有物のBr/Cl比(重量比)はほぼ0.0014、鉱床石英脈の値は0.0027、岩体内石英脈はその中間で、いずれも海水の値の0.0034より低い。それぞれの気相包有物の値も2相包有物とほぼ同じである。一方、多相包有物では、晶洞は0.0015～0.0043、岩体内石英脈は0.0020～0.108、鉱床石英脈は0.0020から0.0120に達する。これらの傾向は、流体発生でのマグマ-流体間のClとBr分配および沸騰の際のClとBr分配に対する温度圧力条件の違いを考慮するとほぼ説明可能なことが示唆された。最初の岩体固結の段階で晶洞を形成した流体が沸騰分離し、その後、断裂等に沿って浅所に上昇した一部のマグマからの再分離・沸騰で鉱床流体が生じたと解釈できる。
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