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低温下での水溶液-鉱物間化学平衡・同位体分別平衡定数の新しい推定法

研究課題

研究課題/領域番号 12874061
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

鹿園 直建  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10011751)

研究分担者 中田 正隆  東京学芸大学, 教育学部, 助教授 (80180305)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード水熱合成 / 熱水合成 / 硫酸塩 / 炭酸塩 / 熱水性鉱床 / 分配 / 組織 / 鉱床
研究概要

本研究の主目的は,比較的低温(150℃〜室温)下での水溶液-鉱物間の反応メカニズムを明らかにする点にある。従来の研究では,熱水条件(200℃以上),及び室温での溶解度実験,水-岩石反応実験は多くなされてきた。しかしながら,これらの条件に比べて,150℃〜室温条件下での実験がなされてはこなかった。この条件下での研究方法の確立のための研究を行った。反応を速めるために,(1)前駆物質からの鉱物の生成,(2)水溶液混合実験,合成実験を従来ある装置をもとに行った。この他に,(3)新しい装置の開発,(4)天然の硫酸塩鉱物の化学分析を行った。
(1)では,低温では従来合成できなかった黄鉄鉱が,NaFeS_2という前駆物質よりたやすく合成出来ることが判明した。(2)の合成実験は,硫酸塩(石膏,重晶石),炭酸塩の熱水,低温合成,微量元素(ストロンチウムなど)の分配実験を行い,分配係数,鉱物の組織を支配する要因を明らかにした。(1),(2)の研究をもとに,熱水性鉱床をもたらした熱水の性質,鉱床の成因を明らかにした。(3)については,2つのオートクレーブを用いて,高温で熱水を混合させ,鉱物を急速に合成出来る装置を完成させ,鉱物の合成実験を行っている。(4)では,低温性硫酸塩(蒸発岩,堆積岩中の石膏),高温性硫酸塩(黒鉱鉱床,海嶺熱水性鉱床)の化学分析を行い,産状により微量元素濃度が異なることが判明した。そして,この分析データをもとに黒鉱鉱床の成因に対する海底下での熱水-鉱物反応メカニズムを初めて明らかにした。
この他に,以上の知見をもとに,天然の低温下で生成している硫酸塩(アルノーゲン,石膏)の産状,成因を明らかにした。

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] Shikazono, N., Ohtani, H., Takino, A.: "Elemental mobility during chemical weathering of volcanic soil profile in Kanto area, Japan"International Symposium on Application of Natural Materials for Environmental Geotechnology. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shikaozno, N., Fujimoto, K.: "Groundwater Chemistry in Granitic Rock Area Interpreted in Terms of a Coupled Fluid Flow-Dissolution and Precipitation Kinetics Model"Bulletin of the Earthquake Research Institute University of Tokyo. Vol.76,No.3,. 333-340 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shikazono, N.: "CO2 flux due to hydrothermal venting from back arc basin and its influence on global carbon cycle"Geology. (accepted). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鹿園直建: "化学的風化作用の河川水水質,特に溶存シリカ濃度に与える影響"地学雑誌. (受理). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shibazono,N.,Yonekawa,N.and Karakisawa,T.: "Mass Transfer oxygen isotope, and gold precipitation in epithermal gold system : A case study of the Hishitai deposit, Southern Kyushu,Japan"Proceedings of tenth Water-Rack Interaction. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Imai,H.,Yamabi,S.,Terada,T.Shicazono,N.and Hiroshima,M.: "Fibrillation and morphological evolution of alkali-earth carbonates with silicate"Transactions of the Materials Researcl Society of Japan. 25. 469-471 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鹿園直建: "わが国の自然環境の特質と環境問題"三田評論. 3 No.102. 20-27 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 堀口隆工,中田正隆,鹿園直建,本間久英: "凝灰岩表面での塩類集積現象に見られるアルノーグンの産状および生成過程"鉱物学雑誌. 29・1. 3-16 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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