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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

研究課題

研究課題/領域番号 19K03985
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17030:地球人間圏科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

池端 慶  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (70622017)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード海底熱水鉱床 / 銅同位体
研究開始時の研究の概要

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比は、銅鉱物形成時の熱水の温度、pH、酸化還元状態等、鉱床の成因の解明に大変有効な指標である。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比を高精度で測定し、海底熱水鉱床の形成機構を探る。

研究成果の概要

日本周辺の海域から採取された海底熱水鉱床試料中の含銅鉱物の銅同位体組成は、先行研究で報告されている現世の海底熱水鉱床において高い頻度で産出する各種含銅鉱物の同位体組成の範囲に含まれた。これらの試料は、続成作用や広域変成作用の影響を強く受けていないことから、その同位体組成は初生的な情報を保持していると考えられる。含銅鉱物の鉱物組織・産状と銅同位体組成との比較から、これらの鉱物の晶出に関与した母岩起源の銅を含む熱水の流路の推定を行うことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果から、海底熱水鉱床試料に含まれる様々な大きさの各種含銅鉱物の銅同位体組成は、鉱物組織(産状)と詳細に比較することで、銅の起源のみならず、これらの鉱物の晶出に関与した熱水の流路を評価・推定する指標になり得ると考えられる。これらの基礎的な情報は、ある海底熱水変質域中の鉱化流体の広がり(鉱量)や鉱床の品位の評価につながる可能性が高いことから、海底熱水鉱床の探査や開発に役に立つことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Pressure-temperature evolution of andalusite-kyanite-sillimanite-bearing pelitic schists from Nishidohira, southern Abukuma Mountains, Northeast Japan: Implications for Cretaceous rapid burial and exhumation in the Northeast Asian continental margin2021

    • 著者名/発表者名
      Yoneguchi Yu, Tsunogae Toshiaki, Takahashi Kazuki, Sakuwaha Kabang'u Grace, Ikehata Kei
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 406-407 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2021.106522

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Raman microspectroscopic study of reference clay minerals and alteration minerals in volcanic ejecta from the 7 March 2012 phreatic eruption on Ioto Island (Iwo-jima), Izu-Bonin arc, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Ikehata Kei、Arakawa Yoji、Ishibashi Jun-ichiro
    • 雑誌名

      Vibrational Spectroscopy

      巻: 114 ページ: 103247-103247

    • DOI

      10.1016/j.vibspec.2021.103247

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subseafloor sulphide deposit formed by pumice replacement mineralization2021

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Tatsuo、Nagase Toshiro、Takaya Yutaro、Yamasaki Toru、Otake Tsubasa、Yonezu Kotaro、Ikehata Kei、Totsuka Shuhei、 Kitada Kazuya、 Sanada Yoshinori、Yamada Yasuhiro、Ishibashi Jun-ichiro、Kumagai Hidenori、Maeda Lena、D/V Chikyu Expedition 909 Scientists
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-021-87050-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Native copper formation associated with serpentinization in the Cheshmeh-Bid ophiolite massif (Southern Iran)2021

    • 著者名/発表者名
      Eslami Alireza、Malvoisin Benjamin、Grieco Giovanni、Aradi Laszllo Elod、Marchesi Claudio、Cavallo Alessandro、Montanini Alessandra、Borghini Giulio、Mathur Ryan、Ikehata Kei、Davis Donald W.、Li Chun-Hui、Szabo Csaba
    • 雑誌名

      Lithos

      巻: 382-383 ページ: 105953-105953

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2020.105953

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 伊豆大島におけるヘリウム同位体比の時空間変動2021

    • 著者名/発表者名
      角野浩史, 小長谷智哉, 外山浩太郎, 野津憲治, 池端慶, 清水綾
    • 学会等名
      日本火山学会2021年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Secular variation of helium isotope ratios in Izu Oshima2021

    • 著者名/発表者名
      Sumino H., Ikehata K., Shimizu A., Toyama K., Obase T., Notsu K.
    • 学会等名
      31st Annual V.M. Goldschmidt Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Secular variation of helium isotope ratios in Izu Oshima: What will be observed in the next eruption?2021

    • 著者名/発表者名
      Sumino H., Ikehata K., Shimizu A., Toyama K., Obase T., Notsu K.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 沖縄トラフごんどうサイトの海底下の熱水変質鉱物の鉱物学的・地球化学的特徴2019

    • 著者名/発表者名
      石橋純一郎、戸塚修平、堤 映日、塚本 成、吉良優佑、島田和彦、山崎 徹、池原 研、長瀬敏郎、高谷雄太郎、池端 慶、後藤隆嗣、郷津知太郎、新城竜一、町山栄章、飯島耕一、山本浩文、熊谷英憲
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 沖縄トラフごんどうサイトの海底下から得られた熱水性堆積物の鉱物学的・地球化学的特徴2019

    • 著者名/発表者名
      戸塚修平、石橋純一郎、島田和彦、池端 慶、町山栄章、飯島耕一、山本浩文、熊谷英憲、池原 研、山崎 徹、高谷雄太郎、長瀬敏郎、ティンデル トーマス、米津幸太郎、多田祐輝
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A series of cummingtonite-bearing rhyolites in Niijima, Izu-Bonin arc, Japan: petrological and geochemical constraints2019

    • 著者名/発表者名
      荒川洋二、遠藤大介、大鹿淳也、新村太郎、池端 慶
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 箱根山大涌谷の球状硫黄2019

    • 著者名/発表者名
      池端 慶、伊達みのり、石橋純一郎、菊川城司、萬年一剛
    • 学会等名
      資源地質学会第69回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 中部沖縄トラフごんどうサイトにおける掘削コア試料中の方鉛鉱のPb同位体組成2019

    • 著者名/発表者名
      戸塚修平、石橋純一郎、野崎達生、木村純一、常青、池端 慶、島田和彦、宮本 尭
    • 学会等名
      資源地質学会第69回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 伊是名海穴掘削コア鉱石試料の鉱物学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      長瀬敏郎、野崎達生、高谷雄太郎、石橋純一郎、山崎 徹、鳥本淳司、戸塚修平、池端 慶、米津幸太郎、ティンデル トーマス、熊谷英憲、前田怜奈
    • 学会等名
      資源地質学会第69回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 沖縄トラフごんどうサイトの海底下における塊状硫化物の鉱物学的特徴2019

    • 著者名/発表者名
      戸塚修平、石橋純一郎、島田和彦、宮本 尭、池端 慶
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2019年年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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