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水-岩石系における速度論と元素濃集・分散メカニズムの解明:鉱床と環境問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14204054
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
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 水田 敏夫  秋田大学, 工学資源学部, 教授 (80094051)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
52,260千円 (直接経費: 40,200千円、間接経費: 12,060千円)
2004年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2003年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2002年度: 29,250千円 (直接経費: 22,500千円、間接経費: 6,750千円)
キーワード水-岩石相互作用 / 熱水変質 / 風化作用 / カイネティックス / 沈殿 / 元素分配 / エピサーマル金鉱床 / 希土類元素 / 熱水性鉱床 / 黒鉱鉱床 / 硫酸塩鉱物 / 熱水変質作用 / 土壌 / 花崗岩 / 水-岩石反応 / 重金属元素 / 地下水
研究概要

本研究の主な研究実績は以下の通りである。
1.水-岩石反応実験として,模擬海水-火山岩(玄武岩,デイサイト)間の反応実験を熱水条件下で行った.これらの実験により,岩石の熱水変質の程度,水溶液の化学組成(塩濃度等)により,最終的な水溶液の組成(カルシウム,バリウム,ストロンチウム等)が異なることが明らかとなった.この結果より,黒鉱鉱床中の重晶石,石膏,硬石膏の成因を明らかにすることができた.
2.熱水鉱床地域(黒鉱鉱床、エピサーマル金鉱床)の熱水変質岩の化学分析(主要成分、微量成分、重金属元素、希土類元素)を多数行い、熱水変質作用による元素の地球化学的挙動を明らかにした。従来は移動が小さいと考えられている希土類元素の挙動を明らかにし、この希土類元素濃度と他の地球化学探査指標(酸素同位体組成、カリウム濃度など)との対応関係を見いだした。その結果、酸素同位体組成、カリウム濃度以外に希土類元素の地球化学探査指標の有効性を明らかにした。
3.熱水性鉱床(黒鉱鉱床)における鉱物(石英、重晶石、硬石膏)の分布を明らかにした。この分布が化学平衡では説明出来ないことを示した。そして、沈殿カイネティックス-流動モデルに基づいたコンピュータシミュレーションを行い、これらの鉱物の鉱床内の分布の解釈を行った。
4.風化岩の化学分析(主要成分、微量成分、重金属元素、希土類元素)を多数行った。その結果、各元素の風化作用による移動のメカニズムを明らかにした。特に、重金属元素と希土類元素の挙動を支配する要因として、吸着、イオン交換が重要であることを見いだした。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (26件) 図書 (2件) 文献書誌 (16件)

  • [雑誌論文] 石膏-水溶液間の元素分配に関する実験的および分析的検討2004

    • 著者名/発表者名
      鹿園直建, 小川貴章
    • 雑誌名

      日本海水学会誌 第58巻,第1号

      ページ: 43-51

    • NAID

      10012486815

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A magnetite-apatite deposit in the Fanshan alkaline ultramafic complex, northern China2004

    • 著者名/発表者名
      Jiang, N., Chu, X., Mizuta, T., Ishiyama, D., Mi, J.
    • 雑誌名

      Economic Geology 99

      ページ: 450-461

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation of trace element distribution in permanent root dentin by laser ablationinductively coupled plasma mass spectrometry2004

    • 著者名/発表者名
      Arany S., Yoshioka N., Ishiyama D., Mizuta T.
    • 雑誌名

      Akita Journal of Medicine 31 no.2

      ページ: 118-129

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 希土類元素からみた黒鉱鉱床中の硬石膏の成因論的考察2004

    • 著者名/発表者名
      小川泰正, 鹿園直建, 石山大三, 佐藤比奈子, 水田敏夫, 中野孝教
    • 雑誌名

      資源地質 54(2)

      ページ: 159-166

    • NAID

      10014213437

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 硫黄同位体から推定した第三紀中新世瑞浪層群の堆積・続成環境2004

    • 著者名/発表者名
      鹿園直建, 武藤逸紀
    • 雑誌名

      地質学雑誌 第110巻第6号

      ページ: 363-371

    • NAID

      110003009858

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Middle Miocene-early Pliocene paleo-oceanic environment of Japan Sea deduced from geochemical features of Sedimentary Rocks2004

    • 著者名/発表者名
      S.Kimura, N.Shikazono, H.Kashiwagi, M.Nohara
    • 雑誌名

      Sedimentary Geology 164

      ページ: 105-129

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 希土類元素からみた黒鉱鉱床中の石膏の成因的考察2004

    • 著者名/発表者名
      小川泰正, 鹿園直建, 石山大三, 佐藤比奈子, 水田敏夫, 中野孝教
    • 雑誌名

      資源地質 vol.54 No.2

      ページ: 159-166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 長野県阿智村春日山タングステンスカルン鉱床の産状2004

    • 著者名/発表者名
      田中良 石山大三 水田敏夫
    • 雑誌名

      伊那谷自然史論集 vol.5

      ページ: 35-48

    • NAID

      110010017307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation of trace element distribution in permanent root dentin by laser ablationinductively coupled plasma mass spectrometry2004

    • 著者名/発表者名
      Arany S., Yoshioka N., Ishiyama D., Mizuta T.
    • 雑誌名

      Akita Journal of Medicine 31,no.2

      ページ: 118-129

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 石膏-水溶液間の元素分配に関する実験的および分析的検討2004

    • 著者名/発表者名
      鹿園直建, 小川貴章
    • 雑誌名

      日本海水学会誌 第58巻第1号

      ページ: 43-51

    • NAID

      10012486815

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A magnetite-apatite deposit in the Fanshan alkaline ultramafic complex, Northern China2004

    • 著者名/発表者名
      Jiang, N., Chu, X., Mizuta, T., Ishiyama, D., Mi, J.
    • 雑誌名

      Economic Geology vol.99

      ページ: 397-408

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 長野県阿智村春日山タングステンスカルン鉱床の産状2004

    • 著者名/発表者名
      田中良, 石山大三, 水田敏夫
    • 雑誌名

      伊那谷自然史論集 vol.5

      ページ: 35-48

    • NAID

      110010017307

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 高レベル放射性廃棄物地層処分の安全性評価のためのナチュラルアナログ研究-風化作用による元素の移行挙動-2003

    • 著者名/発表者名
      鹿園直建, 大谷晴啓, 木村進一
    • 雑誌名

      資源地質 53

      ページ: 201-206

    • NAID

      10011903845

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Climate change during Cenozoic inferred from global carbon cycle model including igneous and hydrothermal activities2003

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Kashiwagi, Naotatsu Shikazono
    • 雑誌名

      Palaeogeography, Palaeoclinatology, Palaeoecology Volume 199,Issues 3-4

      ページ: 167-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] グローバル物質循環と環境変動2003

    • 著者名/発表者名
      鹿園直建, 柏木洋彦
    • 雑誌名

      資源環境地質学

      ページ: 209-216

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Geological and Geochemical Features of Kuroko-type Volcanogenic Massive Sulfide Ore Deposits in Japan2003

    • 著者名/発表者名
      Mizuta, T., Ishiyama, D.
    • 雑誌名

      Mongol.Geosciences no.22

      ページ: 29-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Climate change during Cenozoic inferred from global carbon cycle model including igneous and hydrothermal activities2003

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Kashiwagi, Naotatsu Shikazono
    • 雑誌名

      Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology Volume 199,Issues 3-4

      ページ: 167-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mobilization and enrichment of high-field strength elements during late and post-magmatic processes in the Shuiquangou syeniticcomplex, Northern China2003

    • 著者名/発表者名
      Jiang, N., Shihua Sun, S., Chu, X., Mizuta, T., Ishiyama, D.
    • 雑誌名

      Chemical Geology Vol.200,Issues 1-2

      ページ: 117-128

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mass transfer, oxygen isotopic variation and gold precipitation in epithermal gold system : a case study of the Hishikari deposit, southern Kyushu, Japan.2002

    • 著者名/発表者名
      Shikazono, N., Yonekawa, N., Karakizawa, T.
    • 雑誌名

      Resource Geology 52

      ページ: 211-222

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chemical process and environment of hydrothermal alteration of acidic volcanic rocks in the Mitsuishi district, southwest Japan.2002

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nabetani, Naotatsu Shikazono
    • 雑誌名

      Geochemical Journal Vol.36,No.3

      ページ: 255-269

    • NAID

      10016753311

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 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2002

    • 著者名/発表者名
      鹿園直建
    • 雑誌名

      地学雑誌 Vol.111,No.1(980)

      ページ: 55-65

    • NAID

      10007778944

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] LA-ICP-MS分析法による菱刈鉱床含金石英脈の石英中の微量成分の特徴と鉱液の起源2002

    • 著者名/発表者名
      高橋美和, 水田敏夫, 石山大三, 木村純一, 高田実彌
    • 雑誌名

      資源地質 vol.52,no.2

      ページ: 51-67

    • NAID

      10008434188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Coexistence of a fluid phase with granitic magma : Geochemical characteristics of REEs and Cu in Miyako granite and in scheelite-bearing aplitic veins at the Yamaguchi Cu-W skarn deposit, Iwate, Japan.2002

    • 著者名/発表者名
      Ogata, T., Ishiyama, D., Mizuta, T., Nakashima, K.
    • 雑誌名

      Resource Geology vol.52,no.2

      ページ: 173-186

    • NAID

      10009488214

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 中性子放射化分析法による鉱化および非鉱化の花崗岩中のタングステンの定量2002

    • 著者名/発表者名
      緒方武幸, 水田敏夫, 石山大三, 高田實彌
    • 雑誌名

      素材物性学会誌 第15巻第2号

      ページ: 29-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Coexistence of a fluid phase with granitic magma : Geochemical characteristics of REEs and Cu in Miyako granite and in scheelite-hearing aplitic veins at the Yamaguchi Cu-W skarn deposit, Iwate, Japan.2002

    • 著者名/発表者名
      Ogata, T., Ishiyama, D., Mizuta, T., Nakashima, K.
    • 雑誌名

      Resource Geology vol.52,no.2

      ページ: 173-186

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Geochemical and Tectonic Evolution of Arc-Backarc Hydrothermal Systems : Implication for the Origin of Kuroko and Epithermal Vein-type

    • 著者名/発表者名
      Naotatsu Shikazono
    • 雑誌名

      Developments in Geochemistry (Elsevier) 8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] II.地球史と鉱床形成.II-B.水圏・生物圏の進化と資源形成,II.B1.グローバル物質循環と環境変動2003

    • 著者名/発表者名
      鹿園直建
    • 総ページ数
      492
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Geochemical and Tectonic Evolution of Arc-Backarc Hydrothermal Systems : Implication for the Origin of Kuroko and Epithermal Vein-type mimeralizations and the Global Geochemical Cycle2003

    • 著者名/発表者名
      Naotatsu Shikazono
    • 総ページ数
      463
    • 出版者
      Elsevier
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鹿園直建, 小川貴章: "石膏-水溶液間の元素分配に関する実験的および分析的検討"日本海水学会誌. 第58巻,第1号. 43-51 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 鹿園直建, 大谷晴啓, 木村進一: "高レベル放射性廃棄物地層処分の安全性評価のためのナチュラルアナログ研究-風化作用による元素の移行挙動-"資源地質. 53. 201-206 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirohiko Kashiwagi, Naotatsu Shikazono: "Climate change during Cenozoic inferred from global carbon cycle model including igneous and hydrothermal activities"Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Volume 199, Issues 3-4. 167-185 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 鹿園直建, 柏木洋彦: "グローバル物質循環と環境変動"資源環境地質学. 209-216 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Jiang, N., Chu, X,.Mizuta, T., Ishiyama, D., Mi, J.: "A magnetite-apatite deposit in the Fanshan alkaline ultramafic complex, northern China"Economic Geology. 99. 450-461 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Arany S., Yoshioka N., Ishiyama D., Mizuta T.: "Investigation of trace element distribution in permanent root dentin by laser ablationinductively coupled plasma mass spectrometry"Akita Journal of Medicine. 31 no.2. 118-129 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mizuta, T., Ishiyama, D.: "Geological and geochemical features of Kuroko-type volcanogenic massive sulfide ore deposits in Japan, Mongol"Geosci.. no.22. 29-40 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Naotatsu Shikazono: "Geochemical and Tectonic Evolution of Arc-Backarc Hydrothermal Systems : Implication for the Origin of Kuroko and Epithermal Vein-type mineralizations and the Global Geochemical Cycle"Developments in Geochemistry 8, Elsevier. 463 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shikazono, N., Yonekawa, N., Karakizawa, T.: "Mass transfer, oxygen isotopic variation and gold precipitation in epithermal gold system: a case study of the Hishikari deposit, southern Kyushu, Japan"Resource Geology. 52. 211-222 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Atsushi Nabetani, Naotatsu Shikazono: "Chemical process and environment of hydrothermal alteration of acidic volcanic rocks in the Mitsuishi district, southwest Japan"Geochemical Journal. Vol.36, No.3. 255-269 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 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. Vol.111, No.1(980). 55-65 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋美和, 水田敏夫, 石山大三, 木村純一, 高田実彌: "LA-ICP-MS分析法による菱刈鉱床含金石英脈の石英中の微量成分の特徴と鉱液の起源"資源地質. Vol.52, no.1,5. 51-67 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ogata, T., Ishiyama, D., Mizuta, T., Nakashima, K.: "Coexistence of a fluid phase with granitic magma: Geochemical characteristics of REEs and Cu in Miyako granite and in scheelite-bearing aplitic veins at the Yamaguchi Cu-W skarn deposit, Iwate, Japan"Resource Geology. Vol.52, no.2. 173-186 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 緒方武幸, 水田敏夫, 石山大三, 高田實彌: "中性子放射化分析法による鉱化および非鉱化の花崗岩中のタングステンの定量"素材物性学会誌[国際学会発表]. 第15巻第2号. 29-35 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shikazono, N., Ohtani, H., Takino, A., Sato, H.: "Mobility of rare earth elements and major elements during chemical weathering of volcanic soil profile in Kanto area, Japan"Goldschmidt Conference Abstracts (Geochim. Cosmochim. Acta). A707 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa, Y., Shikazono, N.: "Water-rock reaction experiments for application to the formation mechanism of Kuroko deposits"Goldschmidt Conference Abstracts (Geochim. Cosmochim. Acta). A568 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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