琉球列島・沖縄トラフに産するマグネシウム炭酸塩の地球化学的研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01540488
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 大森 保 琉球大学, 理学部, 助教授 (00045022)
• キーワード: 沖縄トラフ / 海底熱水活動 / 炭酸塩 / ドロマイト / サンゴ礁 / 熱水鉱床 / 重金属 / 放射能

研究概要

1.沖縄トラフに産する海底炭酸塩堆積物の地球化学的研究では、潜水調査艇「しんかい2000」による一連の調査で、沖縄トラフで見つけられたチムニ-やブラックスモ-カ-を伴う熱水噴出は320oCに達し、この地域が西大平洋で最も活動的な海底熱水域であることが明らかにされた。
2.「しんかい2000」による調査等に参加して堆積物試料を採集した。その結果、伊平屋海凹で熱水性炭酸塩堆積物を、伊是名海穴で金、銀、銅、鉛、亜鉛を含む硫化物、硫酸塩鉱床を採集できた。またこれらの周辺で柱状海底堆積物を採集した。
3.試料について、X線回析、非破壊中性子放射化分析、蛍光X線分析、非破壊ガンマ線スペクトル分析、酸素、炭素およびストロンチウムの安定同位体分析をおこなった。
4.その結果、沖縄トラフ海底熱水域に産する炭酸塩は炭酸マンガンを主体とするもので、炭素およびストロンチウムの同位体組成からすると、マグマからの寄与が大きいと考えられる。沖縄トラフの海底熱水活動がきわめて活発であることが裏づけられた。
5.スポット的にウラン系列とトリウム系列の放射能が異常に高いところがある。放射能年代測定から熱水鉱床の生成は 3-5年、5-8年、10年以上となった。熱水鉱床が極めて最近になって生成されたことが分かった。
6.竹富島沖のMg炭酸塩堆積物の地球化学的研究については、竹富島沖のサンゴ礁にも熱水起源と思われる炭酸塩堆積物がある。この炭酸塩はMgを含むドロマイトであり、水銀含有量が高いのが特徴である。これらについて中性子放射化分析による重金属元素の分析と、酸素と炭素の同位体組成を分析し、解析を継続中である。

研究成果

• [文献書誌] 大森保: "「しんかい2000」潜航調査で採集された沖縄トラフ海底熱水鉱床の化学組成と同位体組成" 地球(Chikyu Monthly). 12. (1990)
• [文献書誌] Oomori T.: "Chemical composition of submarlne hot spring water and associated bottom sediments near Taketomi-jima at southern part of the Ryukyu Island arc,north western Pacific." J.Earth Sci.35. 325-340 (1988)
• [文献書誌] Sakai,H.: "Carbon dioxide-rich fluid venting and hydrate formation at the JADE hydrothermal field,in the mid-Okinawa Trough backarc basin." Science. (1990)
• [文献書誌] 木村政昭: "「しんかい2000」による沖縄トラフ中部熱水域の地形・鉱床・生物の観察" 海洋科学技術センタ-試験研報. 223-244 (1989)
• [文献書誌] 木村政昭: "沖縄トラフ伊是名海穴であらたに見いだされたベントシステムおよび熱水性鉱床" 海洋科学技術センタ-試験研報. (1990)
• [文献書誌] 木村政昭: "沖縄トラフの地質と熱水性鉱床" 鹿児島大学紀要. (1990)
• [文献書誌] 上原方成: "沖縄の水質源" ひるぎ社, (1990)
• [文献書誌] Fujii(editor): "Proceeding of Symposium on Hawaii,Okinawa Water Resources" Univ.of Hawaii Press, (1990)