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浅熱水性金鉱床に産出するアンモニウム含有長石の生成条件解明と探査への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K03731
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
研究機関秋田大学

研究代表者

越後 拓也  秋田大学, 国際資源学研究科, 准教授 (30614036)

研究分担者 渡辺 寧  秋田大学, 国際資源学研究科, 教授 (90358383)
TUPAZ CARMELA  秋田大学, 国際資源学研究科, 助教 (10934424)
丸岡 照幸  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80400646)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード浅熱水性金鉱床 / アンモニウム / 低硫化系金鉱床 / 有機物 / 熱水変質作用 / アンモニウム長石 / 熱水性鉱床 / 窒素 / 金
研究開始時の研究の概要

本研究課題では、アンモニウム含有長石の生成と金の濃集-沈殿作用に直接的な関係があるかを明らかにするため、金濃度の高い地域(鉱化帯)から低い地域(不毛帯)まで系統的に調査し、熱水変質鉱物の同定と窒素同位体比測定による熱水流路の推定、および金鉱化作用を伴うアンモニウム含有長石に特徴的な結晶形態・鉱物組織の分類を行う。アンモニウム含有長石は広域的には衛星画像によるリモートセンシング、局所的にはポータブル赤外分光装置によって簡便に検出可能であり、アンモニウム含有長石の分布と金の分布の相関を調べることはより効率的な探査に資する成果となる。

研究実績の概要

今年度は北海道北見地域の北ノ王鉱床東部の調査を行った。当該地域で金鉱床の探査を行っているジャパンゴールド社の協力を得て、長さ約700mの試錐試料の記載・分析を行うことができた。研究手法は試料の肉眼観察に基づく岩相区分と記載、粉末XRD分析による熱水変質鉱物の同定と変質帯区分、薄片観察による熱水変質鉱物の産状観察と記載、赤外線吸収分光分析によるアンモニウムの半定量分析、CHN分析計による窒素量の分析、顕微ラマン分光分析によるアンモニウム含有鉱物の同定である。観察・分析の結果、深度700~400mはイライトが卓越した緻密な低アンモニウム帯、深度400~160mはカリ長石が卓越した多孔質な高アンモニウム帯、深度160~0mはイライトが卓越した多孔質な高アンモニウム帯であることが判明した。また、赤外線分析によるアンモニウム濃度分析結果とCHN分析計による窒素濃度には強い相関は見られなかったが、最大で1000ppm程度の窒素濃度が確認できた。顕微ラマン分光分析および水ひ試料のXRD分析の結果、深度400~160mはカリ長石がアンモニウムのホスト鉱物、深度160~0mはイライトがアンモニウムのホスト鉱物となっていることが示唆された。このことは、アンモニウム含有鉱物は多孔質な岩相に産出することを意味し、岩相に依存することを示している。試錐試料の上部では金の鉱化作用も確認されており、アンモニウム含有鉱物の産出と金の濃集に関係があることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度はジャパンゴールド社の協力を得て、同社の試錐試料を研究に使うことができた。同社では複数の試錐試料を研究試料の候補として検討してくださり、地下浅部に金鉱化作用が確認できた試料を提供いただいた。その試錐試料を上記のとおり分析した結果、アンモニウム含有鉱物の産出と金の濃集に関連があることを示すことができた。今後、同試錐試料を用いて、金が濃集した箇所と金の濃集がみられない箇所をより詳しく比較することで、将来の金探査に有用な知見を得る見通しが立った。以上の成果から、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

これまで説明したとおり、今年度はジャパンゴールド社の試錐試料を用いることでアンモニウム含有鉱物の産出と金の濃集に関係がある可能性を示すことができた。しかし、ジャパンゴールド社のよる金品位の分析は長さ約7mの試錐試料をすべて粉砕・粉末化して得られた平均値であるため、薄片観察および局所分析結果と正しく比較することができない。そのため、次年度は金鉱化帯の金品位分析をより高い空間分解能で行い、鉱物学的な分析と正しく比較可能なデータを得る。さらに、それらの分析で明らかになった高アンモニウムかつ金濃度の高い試料に対して窒素同位体比分析を行うことでアンモニウムの起源を考察する。これらの知見を統合し、低硫化系金鉱床におけるアンモニウム鉱物を利用した探査手法を提案する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 10件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] HFSE and REE mineralization at Machinga prospect in the Chilwa alkaline province, southern Malawi2023

    • 著者名/発表者名
      Kaonga Hendrix、Echigo Takuya、Watanabe Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of African Earth Sciences

      巻: 198 ページ: 104791-104791

    • DOI

      10.1016/j.jafrearsci.2022.104791

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical and short‐wave infrared characteristics of white mica associated with the Gajah Tidur porphyry copper system at the deep Grasberg <scp>Cu</scp> ? <scp>Au</scp> ?(Mo) deposit, Indonesia2022

    • 著者名/発表者名
      Al Furqan Reza、Watanabe Yasushi、Arribas Antonio、Leys Clyde、Echigo Takuya、Putri Rici Anggun、Sevirajati Renanda
    • 雑誌名

      Resource Geology

      巻: 72 号: 1 ページ: 12296-12296

    • DOI

      10.1111/rge.12296

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Platinum-group element mineralization in the Merensky Reef of the Limpopo mine, Eastern Limb of the Bushveld Complex, South Africa2022

    • 著者名/発表者名
      Maki Birukawa, Yasushi Watanabe, Takuya Echigo, Carmela Tupaz
    • 雑誌名

      International Journal of the Society of Materials Engineering for Resources

      巻: 25 ページ: 183-188

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Understanding high-grade mineralization in the Khoemacau Zone 5 Cu-Ag deposit, Kalahari Copperbelt, NW Botswana, using μXRF techniques2022

    • 著者名/発表者名
      Mpho Keeditse, Hannah Buamono, Yasushi Watanabe, Antonio Arribas, Takuya Echigo, Shogo Aoki
    • 雑誌名

      International Journal of the Society of Materials Engineering for Resources

      巻: 25 ページ: 33-39

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Diagenetic and epigenetic origins for Cu‐Ag mineralization in the Khoemacau Zone 5 deposit, Kalahari Copperbelt, northwestern Botswana2022

    • 著者名/発表者名
      Keeditse Mpho、Watanabe Yasushi、Arribas Antonio、Echigo Takuya、Knight Catherine、Disang Oarabile、Buamono Hannah
    • 雑誌名

      Resource Geology

      巻: 72 号: 1 ページ: 12286-12286

    • DOI

      10.1111/rge.12286

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mineralogical and Geochemical Characterization of the Sta. Cruz Nickel Laterite Deposit, Zambales, Philippines2022

    • 著者名/発表者名
      Aquino Karmina A.、Arcilla Carlo A.、Schardt Christian、Tupaz Carmela Alen J.
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 12 号: 3 ページ: 305-305

    • DOI

      10.3390/min12030305

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of Scandium (Sc), Yttrium (Y), and Rare-Earth Elements (REEs) in Mafic and Ultramafic Rock Powder by a Modified and Validated Digestion Protocol and Inductively Coupled Plasma ? Mass Spectrometry (ICP-MS)2022

    • 著者名/発表者名
      Tupaz Carmela Alen J.、Gregorio Cynthia Grace C.、Arcilla Carlo
    • 雑誌名

      Analytical Letters

      巻: 56 号: 6 ページ: 932-943

    • DOI

      10.1080/00032719.2022.2110256

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Paleogene Lithostratigraphy and Recognition of the Marine Incursion of the Proto-Paratethys Sea in the Fergana Basin, Uzbekistan2022

    • 著者名/発表者名
      Otabek Ulugbek Ogli Anvarov, Yoshihito Kamata, Teruyuki Maruoka, Junichiro Kuroda,Shigeyuki Wakaki, Ken-ichiro Hisada
    • 雑誌名

      Geosciences

      巻: 12 号: 5 ページ: 1-19

    • DOI

      10.3390/geosciences12050203

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Biotite compositions and geochemistry of porphyry-related systems from the central Urumieh Dokhtar Magmatic Belt, western Yazd, Iran: Insights into mineralization potentia2022

    • 著者名/発表者名
      Amir Taghavi, Mohammad Maanijou, David R. Lentz, Ali A. Sepahi-Gerow, Teruyuki Maruoka, Wataru Fujisaki, Katsuhiko Suzuki
    • 雑誌名

      LITHOS

      巻: 412-413 ページ: 106593-106593

    • DOI

      10.1016/j.lithos.2022.106593

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pre-treatment Methods for Accurate Determination of Total Nitrogen and Organic Carbon Contents and their Stable Isotopic Compositions: Re-evaluation from Geological Reference Materials2021

    • 著者名/発表者名
      Wataru Fujisaki, Yohei Matsui, Hisahiro Ueda, Yusuke Sawaki, Katsuhiko Suzuki, Teruyuki Maruoka
    • 雑誌名

      GEOSTANDARDS AND GEOANALYTICAL RESEARCH

      巻: - 号: 1 ページ: 5-19

    • DOI

      10.1111/ggr.12410

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 熱水変質作用による有機物の分解:北海道北見地域の浅熱水金鉱床を例として2023

    • 著者名/発表者名
      國場 海里, 越後 拓也, 渡辺 寧
    • 学会等名
      日本鉱物科学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] フッ素の移動・鉱化作用と水-岩石相互作用の関係2023

    • 著者名/発表者名
      砂田雅裕・渡辺寧・越後拓也・青木翔吾・瀬野洸太朗
    • 学会等名
      日本鉱物科学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Genesis of Heavy Rare Earth Deposits Associated with Alkaline Rocks2023

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Watanabe1, Mihoko Hoshino, Musashi Takagi, Aizada Kyzy Tenisbek, Takuya Echigo
    • 学会等名
      The 17th Water-Rock Interaction
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 浅熱水金鉱床における有機物の挙動:熱水変質作用による分解と性質変化2023

    • 著者名/発表者名
      國場海里,越後拓也,渡辺寧
    • 学会等名
      資源地質学会第72回年会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Cobalt mineralization at Fishti deposit, Zambian Copperbelt.2023

    • 著者名/発表者名
      Tupaz, C., Y. Watanabe, Echigo, T., Simusokuwe, M., Godirilwe, L., Shibayama, A.
    • 学会等名
      資源地質学会第72回年会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ジルコンから見た漸新ー中新世の佐渡島の珪長質マグマの進化と造構場の変遷2023

    • 著者名/発表者名
      渡辺 寧,平田和希,青木翔吾,昆 慶明
    • 学会等名
      資源地質学会第72回年会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Mineralogy of cobalt in the weathered zone of the Fishtie deposit, Zambian Copperbelt2022

    • 著者名/発表者名
      Carmela Tupaz, Yasushi Watanabe, Takuya Echigo, Mukuka Simusokwe, Atsushi Shibayama, Labone Godirilwe
    • 学会等名
      Geocon 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geology and Mineralization of the Vangtat Orogenic Gold Deposit in Southeastern Laos.2022

    • 著者名/発表者名
      Patthana Bounliyong, Yasushi Watanabe, Antonio Arribas, Takuya Echigo
    • 学会等名
      AOGS2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ペグマタイトに伴うレアメタル:リチウムやタンタルなどの現状と未来について2022

    • 著者名/発表者名
      越後拓也
    • 学会等名
      レアメタル研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポストコロナの資源供給2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺寧
    • 学会等名
      レアメタル研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポストコロナの資源供給:リチウムの現状と 課題について2022

    • 著者名/発表者名
      荒岡大輔
    • 学会等名
      レアメタル研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 柘榴石から見た熱水の酸化還元履歴:新潟県赤谷スカルン鉱床を例として2022

    • 著者名/発表者名
      瀬野洸太朗,渡辺 寧,越後拓也,青木翔吾,福山繭子
    • 学会等名
      資源地質学会第 71 回年会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 東北日本弧における鉱脈型銅鉱化作用に関連したマグマプロセス2022

    • 著者名/発表者名
      左部翔大,昆 慶明,渡辺 寧,越後拓也
    • 学会等名
      資源地質学会第 71 回年会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 茨城県妙見山リチウムペグマタイトに産する電気石の化学組成.2022

    • 著者名/発表者名
      越後 拓也、石澤 ほたか、渡辺 寧
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2022年年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 秋田県荷葉岳大黒溶岩に含まれる灰長石巨晶の包有物からの成因の考察2022

    • 著者名/発表者名
      西脇 健凱、越後 拓也
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2022年年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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